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型號(hào)：塑料薄膜體積表面電阻率測(cè)試儀ZST-121

一  概述

　　本儀器既可測(cè)量超高電阻，又可測(cè)極微弱電流。采用了大規(guī)模集成電路以及的技 術(shù)，使儀器體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高。以數(shù)字液晶顯示電阻并同時(shí)直接顯示流過被測(cè)電阻的電流。電阻量程從1×104Ω ～1×1018Ω， 電流測(cè)量范圍 為2 ×10-4A ～1 ×10-16A。機(jī)內(nèi)測(cè)試電壓為DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。

　　塑料薄膜體積表面電阻率測(cè)試儀具有精度高、顯示迅速、穩(wěn)定性好、讀數(shù)方便, 適用于防靜電產(chǎn)品 如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等電阻值的檢驗(yàn)以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測(cè)量。本儀器除能測(cè)電阻外，還能直接測(cè)量電流如電子器件暗電流等。

二  主要特點(diǎn)

  電阻測(cè)量范圍 1×104Ω ～1×1018 Ω；

  電流測(cè)量范圍 2×10-4Ａ ～1×10-16Ａ；

  體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高；

  *的被測(cè)電阻、和流過電阻的電流雙顯示，使操作測(cè)量更加方便；

  性能穩(wěn)定、讀數(shù)方便；

  既能測(cè)電阻又能測(cè)電流；

  測(cè)試電壓有六種選擇DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V；

  使用操作簡便，在任何電阻量程和測(cè)試電壓下均直接讀顯示數(shù)字結(jié)果，免去要乘以一個(gè)系數(shù)的麻煩，使測(cè)量超高電阻就如用萬用表測(cè)量普通電阻樣簡便。

三 主要應(yīng)用范圍

   材料高阻測(cè)試測(cè)量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等）電阻值的檢測(cè)；材料體電阻(率)和表面電阻(率)測(cè)量；電化學(xué)和材料測(cè)試,以及物理,光學(xué)和材料研究;微弱電流測(cè)量如光電效應(yīng)和器件暗電流測(cè)量。   

四 技術(shù)指標(biāo)

　　　1.   電阻測(cè)量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω，分為十個(gè)量程。

　　　2.   電流測(cè)量范圍為2×10-4A ～1×10-16A

　　　3.   全數(shù)字液晶屏顯示。

　　　4.   準(zhǔn)確度: 準(zhǔn)確度優(yōu)于下表

量程 有效顯示范圍 20～30℃ RH<80%

104 0.01~19.99 1%

105 0.01～19.99 1%

106 0.01～19.99 1%

107 0.01～19.99 1%

108 0.01～19.99 1%

109 0.01～19.99 1%

1010 0.01～19.99 5%+2字

1011 0.01～19.99 5%+2字

1012 0.01～19.99 5%+5字

1013 0.01～19.99 10%+5字

1014 0.01～19.99 10%+5字

1014以上 0.01～19.99 10-15%+5字

( 超出有效顯示范圍時(shí)誤差有可能增加)測(cè)試電流準(zhǔn)確度與電阻相同測(cè)試電壓準(zhǔn)確度為 10%

5. 使用環(huán)境: 溫度 -10℃～50℃ 相對(duì)濕度<90%。

6. 測(cè)試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%

7. 供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10W。

8. 儀器尺寸: 300ｍｍ× 280ｍｍ× 150 mm。

9. 質(zhì)量: 約3.0KG。

五 工作原理  

    根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即   

V

R= ---

I

   傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過測(cè)量流過被測(cè)物體的電流I以標(biāo)定電阻的刻度來讀出電阻值。從上式可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時(shí)，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個(gè)刻度是非線性的。又由于測(cè)量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì)有些變化，所以普通的高阻計(jì)的精度是很難提高的。

       ZST-121體積、表面電阻率測(cè)定儀是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時(shí)變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以, 即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大，其測(cè)量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

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(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(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(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)量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測(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(cè)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(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)量儀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)?/span>,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。