多功能薄膜表面電阻率測試儀參數(shù)*電阻測量(Ω):0—2×1019
電流測量(A): 10-16—2×10-4
額定電壓(V):10,25,50,100,250,500,1000
顯示:3 1/2位大屏帶背光數(shù)字顯示
*測量定時功能:1-7min自動讀數(shù)鎖定
*誤操作報警功能:有
*防濾波干擾功能:有
*電 源:內(nèi)置可充電電池
外形尺寸(mm):320×290×115( l×b×h)
質(zhì)量(重量):3KG
使用環(huán)境:溫度:0-40℃,相對濕度<80%

一、薄膜表面電阻率測試裝置實驗?zāi)康?br style="margin: 0px; padding: 0px;"/>1. 了解聚合物體積電阻和表面電阻的物理意義;
2. 掌握ZST-212型超高電阻計的使用方法。
二、實驗原理
l 聚合物的導(dǎo)電性,通常用與尺寸無關(guān)的體積電阻率(ρv)和表面電阻率(ρs)來表示。體積電阻率ρv表示聚合物截面積為1cm2和厚1cm的單位體積對電流的阻抗。
ρv=Rv S/h (1)
式中,Rv為體積電阻;S為測量電極的面積;h為試樣的厚度。
表面電阻率ρs 表示聚合物長1cm和寬1cm的單位表面對電流的阻抗。
ρs=Rs L/b (2)
式中,Rs為表面電阻;L為平行電極的長;b為平行電極間距。
電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)。電導(dǎo)是表征物體導(dǎo)電能力的物理量。它是在電場作用下,物體中的載流子移動的現(xiàn)象。高分子是由許多原子以共價鍵連接起來的,分子中沒有自由電子,也沒有可流動的自由離子(除高分子電解質(zhì)含有離子外),所以它是優(yōu)良的絕緣材料,其導(dǎo)電能力極低。一般認(rèn)為,聚合物的主要導(dǎo)電因素是由雜質(zhì)所引起,稱為雜質(zhì)電導(dǎo)。但也有某些具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物呈現(xiàn)半導(dǎo)體的性質(zhì),如聚乙炔、聚乙烯基咔唑等。
當(dāng)聚合物被加于直流電壓時,流經(jīng)聚合物的電流最初隨時間而衰減,最后趨于平穩(wěn)。其中包括了3種電流,即瞬時充電電流、吸收電流和漏導(dǎo)電流(見圖1)。
(1)瞬時充電電流是聚合物在加上電場的瞬間,電子、原子被極化而產(chǎn)生的位移電流,以及試樣的純電容性充電電流。其特點是瞬時性,開始很大,很快就下降到可以忽略的地步。
(2)吸收電流是經(jīng)聚合物的內(nèi)部,且隨時間而減小的電流。它存在的時間大約幾秒到幾十分鐘。吸收電流產(chǎn)生的原因較復(fù)雜,可能是偶極子的極化、空間電荷效應(yīng)和界面極化等作用的結(jié)果。
(3)漏導(dǎo)電流是通過聚合物的恒穩(wěn)電流,其特點是不隨時間變化。通常是由雜質(zhì)作為載流子而引起。
由于吸收電流的存在,在測定電阻(電流)時,要統(tǒng)一規(guī)定讀取數(shù)值的時間(1min)。另外,在測定中,通過改變電場方向反復(fù)測量,取平均值,以盡量消除電場方向?qū)ξ针娏鞯挠绊懰鸬恼`差。
多功能薄膜表面電阻率測試儀實驗步驟
(1)準(zhǔn)確測量下列數(shù)值:
1)實驗溫度及濕度。
2)按圖3所示,測量主電極直徑D1,保護環(huán)直徑D2。
3)試樣的厚度,用游標(biāo)卡尺測量3個點的平均值,有效數(shù)字取兩位。
(2)測試前準(zhǔn)備工作
開機前面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下:
(1)準(zhǔn)確測量下列數(shù)值:
1)實驗溫度及濕度。
2)按圖3所示,測量主電極直徑D1,保護環(huán)直徑D2。
3)試樣的厚度,用游標(biāo)卡尺測量3個點的平均值,有效數(shù)字取兩位。
(2)測試前準(zhǔn)備工作
開機前面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下:
1 )測試電壓開關(guān)置于“10V";
2)倍率開關(guān)置于低檔位置(1×102);
3)“放電-測試"開關(guān)置于“放電"位置; ‘
4)電源開關(guān)置于“斷"的位置;
5)輸入短路開關(guān)置于“短路";
6)極性開關(guān)置于“0"。
(3)檢查測試環(huán)境的溫度和濕度
當(dāng)環(huán)境濕度高于80%以上時,測量較高的絕緣電阻(大于1011?)時,可能會導(dǎo)致較大的誤差。
(4)檢查交流電源電壓
電源電壓應(yīng)保持在(220±20)V,必要時使用穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)。
(5)接線
按圖3放好試樣,連接儀器線路:
1)用接地線把電極箱接地端與高阻計接地端連接好,接上電源的地線(見圖2)。
2)脫下輸入端6的保護帽,用測量電纜線將輸入端6與電極箱測量端14連接。
3)用高壓接線把高壓端8與電極箱高壓端16連接。
4)接通儀器電源,開啟電源開關(guān),指示燈發(fā)亮,并有蜂鳴聲。如發(fā)現(xiàn)指示燈未亮,應(yīng)切斷電源,待查明原因后方可使用。
(6)儀器預(yù)熱
接通電源預(yù)熱儀器30min,將極性開關(guān)置于“+“處,此時可能發(fā)現(xiàn)指示表指針會偏離 “∞"及“0"處。慢慢調(diào)節(jié)“∞"及“0"電位器,使指針指向“∞"及“0"處,直至不再變動。
(7)調(diào)節(jié)儀器靈敏度
將倍率開關(guān)由×102位置轉(zhuǎn)至“滿度"位置,把“輸入短路"開關(guān)下?lián)苤痢伴_路",這時指針應(yīng)從“∞"位置指向“滿度",即“1"位置。如果偏離,則調(diào)節(jié)“滿度"電位器,使之剛好到“滿度"。然后再把倍率開關(guān)撥到×102處,輸入短路上撥至“短路",指針應(yīng)重指于“∞"及“0"處。否則再調(diào)節(jié)電位器。反復(fù)多次,把儀器靈敏度調(diào)好。在測試中應(yīng)經(jīng)常檢查“滿度"及“∞",以保證儀器的測試精度。
(8)測試步驟
1)將試樣放入電極箱的三電極間,注意勿使測量電極與保護電極相接觸,以免燒壞儀器的晶體管。上、下電極的中心處對齊。
2)將測試電壓選擇開關(guān)置于所需要的電壓擋,對于聚合物材料,一般先選100V,測不到時再轉(zhuǎn)250V、500V或1000V。
3)將“放電-測試"開關(guān)置于“測試"擋,短路開關(guān)仍置于“短路",對試樣充電30s,然后將輸人短路開關(guān)撥下,讀取1min時的電阻值,作為試樣的絕緣電阻值。讀數(shù)完畢,立即把短路開關(guān)撥上“短路",“放電一測試"開關(guān)置于“放電"擋。
若短路開關(guān)撥下時,指針很快打出滿度,應(yīng)立即將輸入短路開關(guān)撥到“短路",“放電一
測試"開關(guān)撥到“放電",待查明原因再進行測試。
當(dāng)輸人短路開關(guān)撥下后,如發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù)或指示很小,可將倍率開關(guān)升高一擋。逐擋升高倍率,直至讀數(shù)清楚為止(應(yīng)盡量取在儀表刻度上1~10的范圍讀數(shù))。
4)放電30s,把電阻量程退小一擋,重復(fù)步驟②,共測量3次。
5)按2)、3)、4)步,在室溫下分別測試試樣的3個Rv及Rs值,取其算術(shù)平均值。
6)試樣測定完畢,即將“放電-測試"開關(guān)撥到放電位置,輸入短路開關(guān)撥至“短路",取出試樣。對電容量較大(約在0.01μF以上)的試樣,需經(jīng)1min左右的放電,方能取出試樣,否則可能受到電容中殘余電荷的襲擊。
7)儀器使用完畢,先切斷電源,將面板上各開關(guān)復(fù)原。
五、數(shù)據(jù)處理
原始數(shù)據(jù)記錄:
室溫: 濕度: