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(cè)定儀>>表面電阻率測(cè)定儀>> IEC 62631多功能體積表面電阻測(cè)定儀
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高分子材料的電學(xué)性能是指在外加電場(chǎng)作用下材料所表現(xiàn)出來(lái)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(cè)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
4.3多功能體積表面電阻測(cè)定儀注意事項(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(lái)電磁干擾而產(chǎn)生誤差，甚至因指針的不穩(wěn)定而無(wú)法讀數(shù)。 （2）測(cè)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(cè)試"開關(guān)處在“測(cè)試位置"，該接線柱與電極上都有測(cè)試電壓，危險(xiǎn)!! （3）在進(jìn)行體積電阻和表面電阻測(cè)量時(shí)，應(yīng)先測(cè)體積電阻再測(cè)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(cè)量后容易產(chǎn)生極化，會(huì)使測(cè)量工作無(wú)法進(jìn)行下去，出現(xiàn)指針?lè)雌犬惓，F(xiàn)象，這時(shí)須停止對(duì)這種材料測(cè)試，置于凈處8h-10h后再測(cè)量或者放在*內(nèi)清洗，烘干，等冷卻后再進(jìn)行測(cè)量 （4）經(jīng)過(guò)處理的試樣及測(cè)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(cè)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(cè)量。 （6）當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測(cè)量后，如果發(fā)現(xiàn)表頭無(wú)讀數(shù)，或指示很少，可將倍率逐步升高。 （7）若要重復(fù)測(cè)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(cè)得的試樣體積電阻(Ω)， A ——測(cè)量電極的有效面積(m2)， d1 ——測(cè)量電極直徑(m)， ｈ ——絕緣材料試樣的厚度(m)， g ——測(cè)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(cè)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(cè)定方法 什么是電阻率？ 電阻跟導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)度有關(guān)。 導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)。 導(dǎo)體電阻跟它長(zhǎng)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(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。用某種材料制成的長(zhǎng)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(guó)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(shuō)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(shuō)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(lái)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(shuō)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(chǎng)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(wú)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(jiǎn)言之，在絕緣材料里面的直流電場(chǎng)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(guò)一定時(shí)間后流過(guò)兩電極間的電流之商；訪伸展流主要為流過(guò)試樣表層的電流,也包括一部分流過(guò)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(chǎng)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(shuō)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(cè)量常常用來(lái)檢查絕緣材料是否均勻,或都用來(lái)檢測(cè)那些能影響材料質(zhì)量而又不能作其他方法檢測(cè)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(guò)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(guò)這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻.對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過(guò)程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(zhǎng)的電化時(shí)間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來(lái)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(cè)試中去,因些近似地測(cè)量表面電阻,測(cè)得的表面電阻值主要反映被測(cè)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(cè)量表面電阻通常都規(guī)定11min的電化時(shí)間. 電阻率的測(cè)量方法和精度 1、方法：測(cè)量高電阻常用的方法是直接法和比較法. 直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)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(cè)量?jī)x器用的絕緣材料一般只具有與被測(cè)材料差不多的性能.試樣的測(cè)試誤差可以由下列原因產(chǎn)生： ①外來(lái)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(cè)量線路的絕緣材料與試樣電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測(cè)量裝置的并聯(lián). 使用高電阻絕緣奢侈可以改善測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(lái)寄生電壓的雜散電流被子保護(hù)系統(tǒng)分流到測(cè)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(shì),接觸電勢(shì)或熱電運(yùn)勢(shì)較小時(shí),均能補(bǔ)償?shù)?使它們?cè)跍y(cè)量中不引起顯著誤差. 在電流測(cè)量中,由于被保護(hù)端和保護(hù)端之間的電阻與電流測(cè)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(cè)量裝置輸入電阻的10倍,最好為100倍.在電橋法測(cè)量中,保護(hù)端與測(cè)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(cè)試前先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測(cè)量,此時(shí)設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示無(wú)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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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