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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220 V

100 W電燈燈絲的電阻，通電時是484歐姆，未通電時只有40歐姆左右。 

③電阻率和電阻是兩個不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對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.

 表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強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地絕緣,固體絕緣材料還起機械支撐作用.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,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值.電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致.對于體積電阻小于10的10Ω.m

的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達到.因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻.對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間.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),而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù).

當(dāng)表面電阻較高時,它常隨時間以不規(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法和直流放大法（高阻計法）比較法主要有檢流計法和電橋法.

2、精度：對于大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在±20%的范圍內(nèi)；對于不大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在±10%的范圍內(nèi).

3、保護：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；

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.較為滿意的改進方法是使用保護技術(shù),即在所有主要的絕緣部位安置保護導(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)接在一起組成保護系統(tǒng),并與測量端形成一個三端網(wǎng)絡(luò).當(dāng)線路連接恰當(dāng)時,所有外來寄生電壓的雜散電流被子保護系統(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)的保護端和被保護端之間存在的電解電勢,接觸電勢或熱電運勢較小時,均能補償?shù)?span>,使它們在測量中不引起顯著誤差.

在電流測量中,由于被保護端和保護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,保護端與測量端帶有大致相同的電位,但電橋中的一個標(biāo)準(zhǔn)電阻與不保護端和保護端之間的電阻并聯(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行一次測量,此時設(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,使用的保護系統(tǒng)應(yīng)能抵消由表面電流引起的誤差.對表面泄漏可忽略的試樣,在測量體積電阻時可以去掉保護.

在被保護電極與保護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,實際使用時最小為1MM.

表面電阻率為測定表面電阻率,使用的保護系統(tǒng)應(yīng)盡可能地抵消體積電阻引起的影響。

高阻計法測定高分子材料體積電阻率和表面電阻率

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)和電氣強度(擊穿強度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)。共四個基本參數(shù)。

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用價值，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

除了控制材料的質(zhì)量外，測量材料的體積電阻率還可用來考核材料的均勻性、檢測影響材料電性能的微量雜質(zhì)的存在。當(dāng)有可以利用的相關(guān)數(shù)據(jù)時，絕緣電阻或電阻率的測量可以用來指示絕緣材料在其他方面的性能，例如介質(zhì)擊穿、損耗因數(shù)、含濕量、固化程度、老化等。表2為高分子材料的電學(xué)性能及其研究的意義。

表2        高分子材料的電學(xué)性能及測量的意義

                               1.目的要求

了解超高阻微電流計的使用方法和實驗原理。

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：在試樣的相對兩表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過兩個電極之間的穩(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。

3) 體積電阻率：絕緣材料里面的直流電場強度與穩(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。

表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強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，時間常數(shù)法。

這里介紹直接法中的直流放大法，也稱高阻計法。該方法采用直流放大器，對通過試樣的微弱電流經(jīng)過放大后，推動指示儀表，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，則 Rx=(U/U0)·R0         (1)

式中：Rx——試樣電阻，(Ω)，

U——試驗電壓，(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)個不同數(shù)量級的標(biāo)準(zhǔn)電阻，以適應(yīng)測不同數(shù)量級Rx的需要，被測電阻可以直接讀出。高阻計法一般可測1017Ω以下的絕緣電阻。

從Rx的計算公式看到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，絕緣材料用于電氣的各部件相互絕緣和對地絕緣，固體絕緣材料還起機械支撐作用。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)果就會發(fā)生很大的誤差。同時絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對測量結(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、電場強度、充電時間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個參數(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)，而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時，它常隨時間以不規(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)境條件下進行。

（2）電場強度：當(dāng)電場強度比較高時，離子的遷移率隨電場強度增高而增大，而且在接近擊穿時還會出現(xiàn)大量的電子遷移，這時體積電阻率大大地降低。因此在測定時，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，試樣要放電，即可將幾個電極連在一起進行短路。

（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。用高阻計測量表面潮濕的試樣的體積電阻時，測量極與保護極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗前應(yīng)檢查有無雜散電勢?？筛鶕?jù)試樣加壓前后高阻計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，才能進行測量。

（5）防止漏電流的影響：對于高電阻材料，只有采取保護技術(shù)才能去除漏電流對測量的影響。保護技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護導(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。保護導(dǎo)體連接在一起構(gòu)成保護端，通常保護端接地。測量體積電阻時，三電極系統(tǒng)的保護極就是保護導(dǎo)體。此時要求保護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)處理條件取決于被測材料，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前和試驗時采用的標(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行濕度預(yù)處理。測試條件應(yīng)與預(yù)處理條件盡可能地一致，有些時候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理條件和測試條件一致時，則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時間內(nèi)完成測試，一般不超過5分鐘。

（7）電化時間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時，通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值。電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于1010Ω·m的材料，其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達到。因此，要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻。對于電阻率較高的材料，電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天，因此需要用較長的電化時間。如果需要的話，可用體積電阻率與時間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時，它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時間。

3   儀器與試樣

3.1  儀器

本實驗選 用ZC36型起高阻微電流計。該儀器工作原理屬于進接法中的直流放大法，測量范圍106～1017Ω，誤差≤10%。 

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3。測量體積電阻Rv時，保護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。此時保護電極的正確接法見圖4。測量表面電阻Rs時，保護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℃和相對濕度65±5%的條件下處理24小時。測量表面電阻時，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   實驗

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，對測量較高的絕緣電阻(大于10 11Ω及小于10-8 A)時微電流可能會導(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“+"，此時可能發(fā)現(xiàn)指示儀表的指針會離開“∞"及“0"處，這時可慢慢調(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"。對試樣經(jīng)一定時間的充電以后(視試樣的容量大小而定，一般為15秒。電容量大時，可適當(dāng)延長充電時間)，即可將輸入短路開關(guān)撳至“測量"進行讀數(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。用不同電壓進行測量時，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，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)后一分鐘時的讀數(shù)作為試樣的絕緣電阻值。

一個試樣測試完畢，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，應(yīng)將試樣上的殘留電荷全部放掉方能進行。

然后進入下一個試樣的測試：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)時采用了轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)旋鈕指在Rv處時，高壓電極加上測試電壓。保護電極接地，當(dāng)旋鈕指在Rs處時，保護電極加上測試電壓，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

（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，人體不可接觸紅色接線柱，不可取試樣，因為此時“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!!

（3）在進行體積電阻和表面電阻測量時，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，會使測量工作無法進行下去，出現(xiàn)指針反偏等異?，F(xiàn)象，這時須停止對這種材料測試，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，以保證實驗數(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，應(yīng)將試樣上的殘余電荷全部放掉方能進行。

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

1、硅膠體積電阻|表面電阻率測定儀符合標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 1410-2006《 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》
ASTM D257-99《絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗方法》
GB/T 10581-2006 《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗方法》
GB/T 1692-2008 《硫化橡膠 絕緣電阻率的測定》
GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠 導(dǎo)電性能和耗散性能電阻率的測定》
GB/T 12703.4-2010 《紡織品 靜電性能的評定 第４部分：電阻率》
GB/T 10064-2006_《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗方法》

2、硅膠體積電阻|表面電阻率測定儀主要參數(shù)：

                                                           3、工作原理
塑料薄膜表面電阻率試驗機根據(jù)歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出，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，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。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。
塑料薄膜表面電阻率試驗機是同時測出電阻兩端的電壓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是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大，其測量精度很高，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
4、標(biāo)準(zhǔn)配置：
1、測試儀器：1臺
2、.電源線：1條
3、測量線：3根（屏蔽線、測試接線、接地線）
4、使用說明書：1份

5、功能特點：

1.ZST-212全自動程控電阻率測定儀器采用PLC控制，7寸觸控屏顯示，測試過程全自動，主要用于電工用塑料、層壓制品、薄膜等絕緣材料的表面電阻率、體積電阻率的測量。

2.觸控屏人機界面，數(shù)顯電阻值，自動計算電阻率。

3.表面電阻和體積電阻的測量可通過屏幕按鈕一鍵切換，測量接線無需轉(zhuǎn)換。

4.測試信號采用三同軸屏蔽線纜輸入，測試精度高。

5.電阻量程檔位自動切換，試驗過程全自動。

6.測試儀器和屏蔽箱一體化，無需外接線。

6、測試步驟：

1.打開設(shè)備電源開關(guān)，預(yù)熱10分鐘。
2.打開屏蔽箱門，將被測試品放置在三電極中間位置，試品應(yīng)全部覆蓋不保護電極。
3.按照圖×的接線方式接好線，右側(cè)藍色線接被保護電極，中間黑色線接不保護電極，左側(cè)黑色線接保護電極。
4.調(diào)整保護電極的位置，使保護電極和被保護電極之間的間隙均勻。
5.關(guān)閉屏蔽箱門，設(shè)置換擋時間（默認(rèn)2s），電化時間（默認(rèn)60s），厚度。
6.同一個試品需要測量表面電阻和體積電阻時，北京檢測儀器一定要先測表面電阻后測體積電阻。將“表面/體積"檔位開關(guān)至需要的檔位。
7.按啟動按鈕，觀察電阻值和檔位的變化，當(dāng)檔位穩(wěn)定開始電化計時，電化時間到后記錄電阻值。
8.測試樣品結(jié)束，觀察高壓指示燈滅，打開試驗箱，換取試品，重復(fù)步驟2～7。
9.試驗結(jié)束，關(guān)閉電源，用綢布蓋住設(shè)備，北京檢測儀器保持清潔。

絕緣電阻測試和耐電壓測試

7、校驗方法

1電壓校驗

1.1將觸控屏上“體積/表面"檔位開關(guān)至“體積"檔，中間黑色線接電壓表的正極，屏蔽箱內(nèi)部殼體接線柱接電壓表負(fù)極。

1.2在觸控屏設(shè)置界面設(shè)置所要校驗的電壓值（1000V/500V250V/100V）。

1.3按啟動按鈕，待電壓穩(wěn)定后讀取電壓表的數(shù)值并記錄。

2 電阻校驗

2.1將將觸控屏上“體積/表面"檔位開關(guān)至“體積"檔，中間黑色線接標(biāo)準(zhǔn)電阻的一端，右側(cè)藍色線接電阻的另一端，北京檢測儀器左側(cè)黑色線接電阻的屏蔽端。

2.2按照標(biāo)準(zhǔn)電阻的額定電壓值選擇直流電壓檔位，按啟動按鈕，待電阻值穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)并記錄。

8、可能影響測量結(jié)果的各種因數(shù)

1、測量時間對測量結(jié)果的影響

在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器時，由于被測器件中存在較大的分布電容以及絕緣材料的介質(zhì)吸收與極化現(xiàn)象，其充電時間常數(shù)可能高達數(shù)十分鐘，在測量開始時，電容性電流占主導(dǎo)地位，電阻示值很小，隨著電容電流逐漸衰減，儀表電阻示值呈緩慢上升，這是正常現(xiàn)象（如果電阻示值很快穩(wěn)定，反而說明在測量開始時電導(dǎo)性泄漏電流就在在測量電流中占主導(dǎo)地位，北京檢測儀器這是被測對象因受潮而導(dǎo)致絕緣不良的一個主要特征）。為了取得一個比較確定的測量結(jié)果，通常對被測器件規(guī)定一個特定的測量時間（如電線電纜規(guī)定為1分鐘），可以通過設(shè)置儀器的定時器獲得所需的定時時間。

2、重復(fù)測量對測量結(jié)果的影響

在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器的絕緣電阻時，如在短時間內(nèi)進行重復(fù)測量，則二次測量示值將明顯比第一次測量示值高，這是由于被測器件中存在第一次測量所施加的殘余電荷的緣故。這些器件充電時間很長，同樣，放電時間也很長，在沒有充分放電的情況下重復(fù)測量，充電效果是疊加的，其等效作用是延長了后一次測量實際上的測量時間，電阻示值自然較高。因此，北京檢測儀器測量結(jié)果應(yīng)以第一次測量為準(zhǔn)，如要進行第二次測量則必須對被測器件進行充分放電后（一般為數(shù)十分鐘至數(shù)小時）才能進行。

3、測量電壓對測量結(jié)果的影響

不同的測量電壓可能會導(dǎo)致不同的測量結(jié)果，通常是測量電壓越高，漏電流越大，電阻值越小，具體原因見 4.4.4節(jié)。

4、環(huán)境溫度對測量結(jié)果的影響

電線電纜、電力器件、半導(dǎo)體元件等被測對象的絕緣電阻（或漏電流）有很大的溫度系數(shù)，如硅二極管，環(huán)境溫度每增加8-10 ℃，其反向漏電流就要增加一倍，絕緣電阻值降低一倍。為了取得一個比較確定的測量結(jié)果，通常對被測器件規(guī)定一個特定的測量環(huán)境溫度，在其他溫度下的測量結(jié)果，可以通過一定的公式換算到特定溫度下的絕緣電阻。在超高阻及微電流測量中還必須

保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定性，我廠在研發(fā)實踐中發(fā)現(xiàn)，在變化的溫度場中（ 如普通空調(diào)開啟與停止之間有1-2℃的溫度變化 ），北京檢測儀器測試導(dǎo)線（聚乙烯介質(zhì)的同軸電纜）會產(chǎn)生10-13A - 10-12A  數(shù)量級的干擾電流（由于材料的熱釋電效應(yīng)引起），試驗室建議采用連續(xù)送風(fēng)的中央空調(diào)或變頻式空調(diào)。

5、環(huán)境濕度對測量結(jié)果的影響

環(huán)境濕度對超高阻（>1013Ω）測量、絕緣材料表面電阻率測量、防靜電工程表面電阻測量影響很大，這是由于絕緣材料表面吸濕效應(yīng)所致。雖然3.1.1.2節(jié)中規(guī)定了儀表的正常工作條件為相對濕度不大于80%（無凝露），但這僅對儀表本身而言，在超高阻測量的情況下，被測對象（包括檢定儀表用的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻器）對環(huán)境濕度的敏感程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于儀表本身。因此在進行上述測量時環(huán)境濕度應(yīng)不大于60% RH，進行高絕緣電阻試驗的試驗室通常應(yīng)備有空氣抽濕裝置。

6、環(huán)境干擾對測量結(jié)果的影響

環(huán)境干擾對超高阻（>1012Ω）、微弱電流（<10-11A）測量結(jié)果的穩(wěn)定性影響較大，用戶應(yīng)設(shè)法避免的環(huán)境干擾包括:

a)電磁場干擾：高壓交流輸電線，北京檢測儀器大型電機、變壓器、電磁鐵、中頻及高頻加熱裝置以及產(chǎn)生電脈沖、電火花的干擾源包括手電鉆、電吹風(fēng)、電焊機、以及大功率電器的啟動與停止，都可能造成測量結(jié)果不穩(wěn)定。

b)機械振動：儀表及被測對象應(yīng)保持靜止，機械振動會在電路中產(chǎn)生壓電效應(yīng)、摩擦生電效應(yīng)以及被測物與儀表之間分布電容的變化，影響測量結(jié)果的穩(wěn)定性，尤其要保證被測對象及測量導(dǎo)線的絕對靜止，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，建議采用帶有雙重屏蔽層的低噪聲電纜作測量導(dǎo)線，最好采用以空氣為絕緣介質(zhì)的金屬硬管空氣電纜。

c)人體感應(yīng)：因為人體與儀表及被測對象存在分布電容，且不可避免帶有電荷，操作人員的走動、肢體移動都會引起周圍電場的變化，導(dǎo)致儀表讀數(shù)上下跳動。

d)空氣中正負(fù)離子的干擾：在測試現(xiàn)場，某些能造成空氣電離的裝置如正、負(fù)離子發(fā)生器，空氣凈化器等會對測量結(jié)果造成較大影響，實驗表明，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，由空調(diào)、去濕機的壓縮機，或電風(fēng)扇引起的空氣流動、摩擦所產(chǎn)生的微弱電荷都會給測量結(jié)果帶來明顯影響。

使用北京檢測儀器儀表中的濾波器可以在一定程度上提高儀表讀數(shù)的穩(wěn)定性，杜絕環(huán)境干擾的最好辦法是將被測對象整體靜置在金屬屏蔽盒內(nèi)，并保持與屏蔽盒絕緣良好，屏蔽盒與儀表的屏蔽端連接。