目錄:北京智德創(chuàng)新儀器設(shè)備有限公司>>體積表面電阻率測定儀>>表面電阻率測定儀>> IEC 62631體積電阻率及表面電阻測定儀
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高分子材料的電學(xué)性能是指在外加電場作用下材料所表現(xiàn)出來的介電性能、導(dǎo)電性能、電擊穿性質(zhì)以及與其他材料接觸、摩擦?xí)r所引起的表面靜電性質(zhì)等。最基本的是電導(dǎo)性能和介電性能,前者包括電導(dǎo)(電導(dǎo)率γ,電阻率ρ=1/γ)和電氣強(qiáng)度(擊穿強(qiáng)度Eb);后者包括極化(介電常數(shù)εr)和介質(zhì)損耗(損耗因數(shù)tgδ)。共四個(gè)基本參數(shù)。![]() 體積電阻率及表面電阻測定儀種類繁多的高分子材料的電學(xué)性能是豐富多彩的。就導(dǎo)電性而言,高分子材料可以是絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體,如表1所示。多數(shù)聚合物材料具有的電絕緣性能,其電阻率高、介電損耗小,電擊穿強(qiáng)度高,加之又具有良好的力學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕性及易成型加工性能,使它比其他絕緣材料具有更大實(shí)用價(jià)值,已成為電氣工業(yè)的材料。高分子絕緣材料必須具有足夠的絕緣電阻。絕緣電阻決定于體積電阻與表面電阻。由于溫度、濕度對(duì)體積電阻率和表面電阻率有很大影響,為滿足工作條件下對(duì)絕緣電阻的要求,必須知道體積電阻率與表面電阻率隨溫度、濕度的變化。 表1 各種材料的電阻率范圍
表2 高分子材料的電學(xué)性能及測量的意義
了解ZST-121電阻儀的使用方法和實(shí)驗(yàn)原理。 測出高聚物樣品的體積電阻率及表面電阻率,分析這些數(shù)據(jù)與聚合物分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。 2 原理 2.1 名詞術(shù)語 1) 絕緣電阻:施加在與試樣相接觸的二電極之間的直流電壓除以通過兩電極的總電流所得的商。它取決于體積電阻和表面電阻。 2) 體積電阻:在試樣的相對(duì)兩表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過兩個(gè)電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商;該電流不包括沿材料表面的電流。在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì)。 3) 體積電阻率:絕緣材料里面的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商,即單位體積內(nèi)的體積電阻。 4) 表面電阻:在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng)過一定時(shí)間后流過兩電極間的電流之商;該電流主要為流過試樣表層的電流,也包括一部分流過試樣體積的電流成分。在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì)。 表面電阻率:在絕緣材料的表面層的直流電場強(qiáng)度與線電流密度之商,即單位面積內(nèi)的表面電阻。 2.2 測量原理 根據(jù)上述定義,絕緣體的電阻測量基本上與導(dǎo)體的電阻測量相同,其電阻一般都用電壓與電流之比得到?,F(xiàn)有的方法可分為三大類:直接法,比較法,時(shí)間常數(shù)法。 這里介紹直接法中的直流放大法,也稱高阻計(jì)法。該方法采用直流放大器,對(duì)通過試樣的微弱電流經(jīng)過放大后,推動(dòng)指示儀表,測量出絕緣電阻,基本原理見圖1。 ![]() U—測試電壓(V);R0—輸入電阻(Ω);RX—被測試試樣的絕緣電阻(Ω) 當(dāng)R0《Rx時(shí),則 Rx=(U/U0)·R0 (1) 式中:Rx——試樣電阻,(Ω), U——試驗(yàn)電壓,(V), U0——標(biāo)準(zhǔn)電阻R0兩端電壓,(V), R0——標(biāo)準(zhǔn)電阻,(Ω)。 測量儀器中有數(shù)個(gè)不同數(shù)量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電阻,以適應(yīng)測不同數(shù)量級(jí)Rx的需要,被測電阻可以直接讀出。高阻計(jì)法一般可測1017Ω以下的絕緣電阻。 從Rx的計(jì)算公式看到Rx的測量誤差決定于測量電壓U、標(biāo)準(zhǔn)電阻R0以及標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓U0的誤差。 2.3 測量技術(shù) 通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能。 絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導(dǎo)電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測量結(jié)果就會(huì)發(fā)生很大的誤差。同時(shí)絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對(duì)測量結(jié)果也有很大影響。 影響體積電阻率和表面電阻率測試的主要因素是溫度和濕度、電場強(qiáng)度、充電時(shí)間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變化。體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或者用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì)。 由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因此只能近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數(shù),而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1min的電化時(shí)間。 (1)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率,而且還要測定高溫下的體積電阻率,以評(píng)定其絕緣性能的好壞。由于水的電導(dǎo)大,隨著濕度增大,表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。 (2)電場強(qiáng)度:當(dāng)電場強(qiáng)度比較高時(shí),離子的遷移率隨電場強(qiáng)度增高而增大,而且在接近擊穿時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大量的電子遷移,這時(shí)體積電阻率大大地降低。因此在測定時(shí),施加的電壓應(yīng)不超過規(guī)定的值。 (3)殘余電荷:試樣在加工和測試等過程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測量的準(zhǔn)確性。因此,在測量時(shí),試樣要放電,即可將幾個(gè)電極連在一起進(jìn)行短路。 (4)雜散電勢的消除:在絕緣電阻測量電路中,可能存在某些雜散電勢,如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等,其中影響最大的為電解電勢。用高阻計(jì)測量表面潮濕的試樣的體積電阻時(shí),測量極與保護(hù)極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗(yàn)前應(yīng)檢查有無雜散電勢。可根據(jù)試樣加壓前后高阻計(jì)的二次指示是否相同來判斷有無雜散電勢。如相同,證明無雜散電勢;否則應(yīng)當(dāng)尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源,才能進(jìn)行測量。 (5)防止漏電流的影響:對(duì)于高電阻材料,只有采取保護(hù)技術(shù)才能去除漏電流對(duì)測量的影響。保護(hù)技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護(hù)導(dǎo)體,截住可能引起測量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測量回路或儀表。保護(hù)導(dǎo)體連接在一起構(gòu)成保護(hù)端,通常保護(hù)端接地。測量體積電阻時(shí),三電極系統(tǒng)的保護(hù)極就是保護(hù)導(dǎo)體。此時(shí)要求保護(hù)電極和測量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線路接好后,應(yīng)首先檢查是否存在漏電。此時(shí)斷開與試樣連接的高壓線,加上電壓。如在測量靈敏度范圍內(nèi),測量儀器指示的電阻值為無限大,則線路無漏電,可進(jìn)行測量。 (6)條件處理和測試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理?xiàng)l件取決于被測材料,這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法??墒褂酶视汀芤撼睗裣溥M(jìn)行濕度預(yù)處理。測試條件應(yīng)與預(yù)處理?xiàng)l件盡可能地一致,有些時(shí)候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理?xiàng)l件和測試條件一致時(shí),則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內(nèi)完成測試,一般不超過5分鐘。 (7)電化時(shí)間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過試樣的電流會(huì)指數(shù)式地衰減到一個(gè)穩(wěn)定值。電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對(duì)于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達(dá)到。因此,要經(jīng)過這個(gè)電化時(shí)間后測定電阻。對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長的電化時(shí)間。如果需要的話,可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時(shí)間。 3 體積電阻率及表面電阻測定儀器與試樣 3.1 儀器 本實(shí)驗(yàn)選 用ZST-121型電阻儀。該儀器工作原理屬于進(jìn)接法中的直流放大法,測量范圍106~1017Ω,誤差≤10%。 ![]() 圖2 ZST-121電阻儀外形圖及三電極測量系統(tǒng) 為準(zhǔn)確測量體積電阻和表面電阻,一般采用三電極系統(tǒng),圓板狀三電極系統(tǒng)見圖2。測量體積電阻Rv時(shí),保護(hù)電極的作用是使表面電流不通過測量儀表,并使測量電極下的電場分布均勻。此時(shí)保護(hù)電極的正確接法見圖3。測量表面電阻Rs時(shí),保護(hù)電極的作用是使體積電流減少到不影響表面電阻的測量。 ![]() 3.2 試樣及其預(yù)處理 試樣 不同比例的聚丙烯與碳酸鈣共混物樣片(φ100圓板,厚2±0.2mm)5只 預(yù)處理 試樣應(yīng)平整、均勻、無裂紋和機(jī)械雜質(zhì)等缺陷。用蘸有深劑(此溶劑應(yīng)不腐蝕試樣)的綢 布擦試;把擦凈的試樣放在溫度23±2℃和相對(duì)濕度65±5%的條件下處理24小時(shí)。測量表面電阻時(shí),一般不清洗及處理表面,也不要用手或其他任何東西觸及。 4 實(shí)驗(yàn) 4.1 準(zhǔn)備 使用前,面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下: a) 倍率開關(guān)置于靈敏度低檔位置。 b) 測試電壓開關(guān)置于“10V"處 c) “放電-測試"開關(guān)置于“放電"位置。 d) 電源總開關(guān)(POWER)置于“關(guān)"。 e) 輸入短路撳鍵置于“短路"。 f) 極性開關(guān)置于“0"。 檢查測試環(huán)境的濕度是否在允許的范圍內(nèi)。尤其當(dāng)環(huán)境濕度高于80%以上時(shí),對(duì)測量較高的絕緣電阻(大于10 11Ω及小于10-8 A)時(shí)微電流可能會(huì)導(dǎo)致較大的誤差。 接通電源預(yù)熱30分鐘,將極性開關(guān)置于“+",此時(shí)可能發(fā)現(xiàn)指示儀表的指針會(huì)離開“∞"及“0"處,這時(shí)可慢慢調(diào)節(jié)“∞"及“0"電位器,使指針置于“∞"及“0"處。 4.2 測試 將被測試樣用測量電纜線和導(dǎo)線分別與訊號(hào)輸入端和測試電壓輸出端連接。 將測試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓檔。 將“放電-測試"開關(guān)置于“測試"檔,輸入短路開關(guān)仍置于“短路"。對(duì)試樣經(jīng)一定時(shí)間的充電以后(視試樣的容量大小而定,一般為15秒。電容量大時(shí),可適當(dāng)延長充電時(shí)間),即可將輸入短路開關(guān)撳至“測量"進(jìn)行讀數(shù),若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度,應(yīng)立即撳輸入短路開關(guān),使其置于“短路", 將“放電-測試"開關(guān)置于“放電"檔,等查明原因并排除故障后再進(jìn)行測試。 當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測量后,如發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù),或指示很少,可將倍率開關(guān)逐步升高,數(shù)字顯示依次為7、8、9、…直至讀數(shù)清晰為止(盡量取儀表上1~10的那段刻度)。通過旋轉(zhuǎn)倍率旋鈕,使示數(shù)處于半偏以內(nèi)的位置,便于讀數(shù)。測量時(shí)先將RV/RS轉(zhuǎn)換開關(guān)置于RV測量體積電阻,然后置于RS測量表面電阻。讀數(shù)方法如下:表頭指示為讀數(shù),數(shù)字顯示為10的指數(shù),單位W。用不同電壓進(jìn)行測量時(shí),其電阻系數(shù)不一樣,電阻系數(shù)標(biāo)在電壓值下方。將儀表上的讀數(shù)(單位為兆歐)乘以倍率開關(guān)所指示的倍率及測試電壓開關(guān)所指的系數(shù)(10V為0.01;100V為0.1;250V為0.25;500V為0.5;1000V為1)即為被測試樣的絕緣電阻值。例如:讀數(shù)為3.5′106W倍率開關(guān)所指系數(shù)為108,測量電壓為100V,則被測電阻值為:3.5′106′108′0.1 =3.5′1013W。 在測試絕緣電阻時(shí),如發(fā)現(xiàn)指針有不斷上升的現(xiàn)象,這是由于電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象所致,若在很長時(shí)間內(nèi)未能穩(wěn)定,則一般情況下取接通測試開關(guān)后一分鐘時(shí)的讀數(shù)作為試樣的絕緣電阻值。 一個(gè)試樣測試完畢,即將輸入短路撳鍵置于“短路",測試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)"后,將方式選擇開關(guān)撥向放電位置,幾分鐘后方可取出試樣。對(duì)電容量較大的試樣者需經(jīng)1分鐘左右的放電,方能取出試樣,以免受測試系統(tǒng)電容中殘余電荷的電擊。。若要重復(fù)測試時(shí),應(yīng)將試樣上的殘留電荷全部放掉方能進(jìn)行。 然后進(jìn)入下一個(gè)試樣的測試:為了操作簡便無誤,測量絕緣材料體積電阻(Rv)和表面電阻(Rs)時(shí)采用了轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)旋鈕指在Rv處時(shí),高壓電極加上測試電壓。保護(hù)電極接地,當(dāng)旋鈕指在Rs處時(shí),保護(hù)電極加上測試電壓,高壓電極接地。 儀器使用完畢,應(yīng)先切斷電源,將面板上各開關(guān)恢復(fù)到測試前的位置,拆除所有接線,將儀器安放保管好。 4.3 注意事項(xiàng) (1)試樣與電極應(yīng)加以屏蔽(將屏蔽箱合上蓋子),否則,由于外來電磁干擾而產(chǎn)生誤差,甚至因指針的不穩(wěn)定而無法讀數(shù)。 (2)測試時(shí),人體不可接觸紅色接線柱,不可取試樣,因?yàn)榇藭r(shí)“放電-測試"開關(guān)處在“測試位置",該接線柱與電極上都有測試電壓,危險(xiǎn)!! (3)在進(jìn)行體積電阻和表面電阻測量時(shí),應(yīng)先測體積電阻再測表面電阻,反之由于材料被極化而影響體積電阻。當(dāng)材料連續(xù)多次測量后容易產(chǎn)生極化,會(huì)使測量工作無法進(jìn)行下去,出現(xiàn)指針反偏等異?,F(xiàn)象,這時(shí)須停止對(duì)這種材料測試,置于凈處8h-10h后再測量或者放在*內(nèi)清洗,烘干,等冷卻后再進(jìn)行測量 (4)經(jīng)過處理的試樣及測量端的絕緣部分絕不能被臟物污染,以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。 (5)若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度,應(yīng)立即將輸入短路開關(guān)置于“短路",測試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)",等查明原因并排除故障后再進(jìn)行測量。 (6)當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測量后,如果發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù),或指示很少,可將倍率逐步升高。 (7)若要重復(fù)測量時(shí),應(yīng)將試樣上的殘余電荷全部放掉方能進(jìn)行。 數(shù)據(jù)處理 體積電阻率ρv ρv=Rv(A/h), A=(π/4)·d22=(π/4)(d1+2g)2 (3) 式中,ρv ——體積電阻率(Ω·m), Rv ——測得的試樣體積電阻(Ω), A ——測量電極的有效面積(m2), d1 ——測量電極直徑(m), h ——絕緣材料試樣的厚度(m), g ——測量電極與保護(hù)電極間隙寬度(m), 表面電阻率ρv ρs=Rs(2π)/㏑(d2/d1) (4) 式中,ρv ——表面電阻率(Ω), Rs ——試樣的表面電阻(Ω), d2 ——保護(hù)電極的內(nèi)徑(m), d1 ——測量電極直徑(m)。 需要的數(shù)據(jù) d1 = 5 cm d2 = 5.4 cm h = 0.2 cm g = 0.2 cm ![]() 電阻率、體積電阻率、表面電阻率的區(qū)別與測定方法 什么是電阻率? 電阻跟導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度有關(guān)。 導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)。 導(dǎo)體電阻跟它長度成正比,跟它的橫截面積成反比. (1)定義或解釋 電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。用某種材料制成的長為1米、橫截面積為1mm2米。的導(dǎo)體的電阻,在數(shù)值上等于這種材料的、電阻率。 (2)單位 在國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米。一般常用的單位是歐姆·毫米2/米。 (3)說明 ①電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān),還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi),幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρo是O℃時(shí)的電阻率,a是電阻率溫度系數(shù)。 ②由于電阻率隨溫度改變而改變,所以對(duì)于某些電器的電阻,必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V 100 W電燈燈絲的電阻,通電時(shí)是484歐姆,未通電時(shí)只有40歐姆左右。 ③電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性,電阻是反映物體對(duì)電流阻礙作用的屬性。 什么是體積電阻率? 體積電阻率,是材料每單位體積對(duì)電流的阻抗,用來表征材料的電性質(zhì)。通常體積電阻率越高,材料用做電絕緣部件的效能就越高。通常所說的電阻率即為體積電阻率。 ,式中,h是試樣的厚度(即兩極之間的距離);S是電極的面積,ρv的單位是Ω·m(歐姆·米)。 材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在傳遞電流的自由電荷,這些自由電荷通常稱為載流子,他們可以是電子、空穴、也可以是正負(fù)離子。在弱電場作用下,材料的載流子發(fā)生遷移引起導(dǎo)電。材料的導(dǎo)電性能通常用與尺寸無關(guān)的電阻率或電導(dǎo)率表示,體積電阻率是材料導(dǎo)電性的一種表示方式。 簡言之,在絕緣材料里面的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商,即單位體積內(nèi)的體積電阻. 什么是表面電阻率? 表面電阻:在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng)過一定時(shí)間后流過兩電極間的電流之商;訪伸展流主要為流過試樣表層的電流,也包括一部分流過試樣體積的電流成分.在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì). 表面電阻率:在絕緣材料的表面層的直流電場強(qiáng)度與線電流密度之商,即單位面積內(nèi)的表面電阻. 材料說明 A、通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用.一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能. B、體積電阻班組可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的京戲化而顯著變化.體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能作其他方法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì). C、當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過試樣的電流會(huì)指數(shù)式地衰減到一個(gè)穩(wěn)定值.電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致.對(duì)于體積電阻小于10的10Ω.m 的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達(dá)到.因此,要經(jīng)過這個(gè)電化時(shí)間后測定電阻.對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長的電化時(shí)間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來描述材料的特性 . D、由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因些近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度.所以,表面電阻率不是表面材料本身特性的參數(shù),而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù). 當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化.測量表面電阻通常都規(guī)定11min的電化時(shí)間. 電阻率的測量方法和精度 1、方法:測量高電阻常用的方法是直接法和比較法. 直接法是測量加在試樣上的直流電壓和流過試樣的電流而求得試樣電阻.直接法主要有檢流計(jì)法和直流放大法(高阻計(jì)法)比較法主要有檢流計(jì)法和電橋法. 2、精度:對(duì)于大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在±20%的范圍內(nèi);對(duì)于不大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在±10%的范圍內(nèi). 3、保護(hù):測量儀器用的絕緣材料一般只具有與被測材料差不多的性能.試樣的測試誤差可以由下列原因產(chǎn)生: ①外來寄生電壓引起的雜散電流通渠道.通常不知道它的大小,并且有漂移的特點(diǎn); ②測量線路的絕緣材料與試樣電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測量裝置的并聯(lián). 使用高電阻絕緣奢侈可以改善測量誤差,但這種方法將使儀器昂貴而又笨重,而且對(duì)高阻值試樣的測量仍不能得到滿意的結(jié)果.較為滿意的改進(jìn)方法是使用保護(hù)技術(shù),即在所有主要的絕緣部位安置保護(hù)導(dǎo)體,通過它截信了各種可能引起誤差的雜散電流;將這些導(dǎo)電聯(lián)接在一起組成保護(hù)系統(tǒng),并與測量端形成一個(gè)三端網(wǎng)絡(luò).當(dāng)線路連接恰當(dāng)時(shí),所有外來寄生電壓的雜散電流被子保護(hù)系統(tǒng)分流到測量電路以下,這就可大大減少誤差的可能性. 在系統(tǒng)的保護(hù)端和被保護(hù)端之間存在的電解電勢,接觸電勢或熱電運(yùn)勢較小時(shí),均能補(bǔ)償?shù)?使它們?cè)跍y量中不引起顯著誤差. 在電流測量中,由于被保護(hù)端和保護(hù)端之間的電阻與電流測量裝置并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差,因此前者至少應(yīng)為電流測量裝置輸入電阻的10倍,最好為100倍.在電橋法測量中,保護(hù)端與測量端帶有大致相同的電位,但電橋中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻與不保護(hù)端和保護(hù)端之間的電阻并聯(lián),因此,后者至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍,最好20倍. 在開始測試前先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量,此時(shí)設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示無窮大的電阻.可用一些已知值的標(biāo)準(zhǔn)電阻業(yè)檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好. 體積電阻率 為了測業(yè)體積電阻率,使用的保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能抵消由表面電流引起的誤差.對(duì)表面泄漏可忽略的試樣,在測量體積電阻時(shí)可以去掉保護(hù). 在被保護(hù)電極與保護(hù)電極之間的試樣表面上的間隙寬度要均勻,并且在表面泄漏不致引起測量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能窄,實(shí)際使用時(shí)最小為1MM. 表面電阻率為測定表面電阻率,使用的保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)盡可能地抵消體積電阻引起的影響。 |
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