来宝网 2010/5/19点击6086次
RT-1000 型电阻率测试仪
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明
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湘潭华丰仪器制造有限公司
地址：湖南湘潭市雨湖区车站路136号
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1.设备按照国际标准IEC93《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》(1980年版)，设备可以对固体绝缘材料体积电阻和表面电阻率进行测试。体积电阻和表面电阻的试验都受下列因素影响:施加电压的大小和时间;电极的性质和尺寸;在试样处理和测试过程中周围大气条件和试样的温度、湿度。
2.1体积电阻
在试样的相对两表面上放置的两电极间所加直流电压与流过两个电极之间的稳态电流之商;该电流不包括沿材料表面的电流。在两电极间可能形成的极化忽略不计。
2.2体积电阻率
在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。
2.3表面电阻
在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商;该电流主要为流过试样表层的电流，也包括一部分流过试样体积的电流成分。在两电极间可能形成的极化忽略不计
2.4表面电阻率
在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。
3说明
3.1通常，绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘，固体绝缘材料还起机械支撑作用一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻并具有合适的机械、化学和耐热性能。
3.2体积电阻率可作为选择绝缘材料的一个参数，电阻率随温度和湿度的变化而显著变化体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀.或者用来检测那些能影响材料质量而又不能用其他方法检测到的导电杂质。
3.3当直流电压加到与试样接触的两电极间时通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值。电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致。对于体积电阻率小于1010Ω·m材料，其稳定状态通常在1min内达到。因此，要经过这个电化时间后测定电阻。对于电阻率较高的材料，电流减小的过程可能会持续儿分钟、几小时、几天，因此需要用较长的电化时间。如果需要的话，可用体积电阻率与时间的关系来描述材料的特性。
3.4由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去，因此只能近似地测量表面电阻，测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度。所以，表面电阻率不是表征材料本身特性的参数，而是一个有关材料表面污染特性的参数。当表面电阻较高时，它常随时间以不规则的方式变化。测量表面电阻通常都规定1min的电化时间
4电源
电源为直流稳压电源，试验电压为500V和1000V可选，电压误差小于士5%。在电压控制仪表上按下A/M键使仪表处于手动输出状态，可通过上、下箭头按键调节手动电压输出比例（%）来调整电极两端的电压值。
5测量方法和精度
5.1方法（直接法）
直接法是测量加在试样上的直流电压和流过试样的电流而求得试样电阻。
5.2精度
对于大于1010Ω的电阻，仪器误差应在士20%的范围内;对于不大于1010Ω的电阻，仪器误差应在士10%的范围内。
5.3保护
测量仪器用的绝缘材料一般只具有与被测材料差不多的性能。试样的测试误差可以由下列原因产生:
a.外来寄生电压引起的杂散电流。通常不知道它的大小，并且有漂移的特点;
b.测量线路的绝缘与试样电阻标准电阻器或电流测量装置的并联。
使用高电阻绝缘材料可以改善测量误差，但这种方法将使仪器昂贵而又笨重，而且对高阻值试样的测量仍不能得到满意的结果。较为满意的改进方法是使用保护技术，即在所有主要的绝缘部位安置保护导体.通过它截住了各种可能引起误差的杂散电流;将这些导体联接在一起组成保护系统，并与测量端形成一个三端网络。当线路连接洽当时，所有外来寄生电压的杂散电流被保护系统分流到测量电路以外，这就可大大减少产生误差的可能性。
图1给出了各不同测试方式的保护系统的使用方法。
在系统的保护端和被保护端之间存在的电解电势、接触电势或热电动势较小时，均能补偿掉，使它们在测量中不引起显著误差。在电流测量中，由于被保护端和保护端之间的电阻与电流测量装置并联可能产生误差，因此前者至少应为电流测童装置输入电阻的10倍，最好为100倍。
在开始测试前先断开电源和试样的连线进行一次测量，此时设备应在它的灵敏度许可范围内指示无穷大的电阻。可用一些已知值的标准电阻来检查设备运行是否良好。
6试样与电极配置
6.1体积电阻率
为了测定体积电阻率，使用的保护系统应能抵消由表面电流引起的误差。对表面泄漏可忽略的试样，在测量体积电阻时可以去掉保护。
在被保护电极与保护电极之间的试样表面上的间隙宽度要均匀，并且在表面泄漏不致引起测量误差的条件下间隙应尽可能窄，实际使用时最小为1mm,图1给出了三电极装置的配置。测量体积电阻时，电极①为被保护电极(测量电极)，电极②为探护电极，电极③为不保护电极。测量电极的直径d1或长度l1应至少为试样厚度的10倍，实际使用时通常最小为25mm。不保护电极的直径d4(或长度14)和保护电极的外径d3(或保护电极两外缘的长度13)应该等于保护电极内径d2(或保护电极两内缘的长度l2)加上至少两倍的试样厚度。推荐使用d1(l1)=50mm,d2(12)=54mm,d3(13)=d4(14)=74mm.
6.2表面电阻率
为测定表面电阻率，使用的保护系统应尽可能地抵消体积电阻引起的影响。图2、图3中电极①为被保护电极，电极③为保护电极，电极②为不保护电极。表面电阻可在电极①和②之间测量，但这时测得的值包括了一部分体积电阻。要消除体积电阻的影响，则保护间隙9至少应为试样厚度的两倍，实际使用时，至少为1mm,被保护电极直径(或长度)至少为试样厚度的10倍，实际使用时，至少为25mm。推荐使用d1(l1)=50mm,d2(12)=60mm,d3(13)=d4(14)=80mm.
7电极材料
电极材料是用于改善金属块电极与试样的接触而施加于试样表面的导电材料.电极材料应容易加到试样上，能与试样表面紧密接触，且不致因电极电阻或对试祥污染而产生可观的误差。在试验条件下，电极材料应能耐腐蚀。下面是一些可采用的电极材料。
如有必要可使用两种不同的电极材料或两种不同使用方法来了解电极材料是否会产生可观误差。
8试样
试样应比电极的最大尺寸每边多至7mm。每组试样至少3个。
除非另有要求，试样均采用原厚度。
9试样操作与安放
为了使电极之间、测量极与地之间的杂散电流对测试仪器的读数没有明显的影响，测试时加电极到试样上和安放试样时均要极为仔细，以免形成对测试结果有影响的杂散电流通道。
测量表面电阻时，除非另有协议或规定，不要清洗及处理表面，也不要用手或其他任何东西触及。
10条件处理
试样的预处理条件取决于被测材料，这些条件在材料规范中规定.
推荐使用GB10580Q固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件》中规定的预处理方法。可使用甘油一水溶液潮湿箱进行湿度预处理。
测试条件应与预处理条件尽可能地一致，有些时候(如浸水处理)不能保持预处理条件和测试条件一致时，则应在从预处理环境中取出后尽可能短的时间内完成测试。一般不超过5min,
11试验程序
在测量电极范围内沿直径方向测量三点试样的厚度，以三点的算术平均值作为试样厚度测量误差不大于1%。
11.1体积电阻
在测试前应使试样具有电介质的稳定状态，即试样不带有剩余电荷。
如有必要，可通过测量如图2,图3中的电极①和电极③间的短路电流I。来观察试样的剩余电荷状态，该短路电流达到一个稳定值时，应小于电化电流的稳定值。由于短路电流的方向有可能改变，因此，即使短路电流为零，也要维持短路状态到需要的时间，记下I。的方向和大小。加上规定的直流电压并同时开始计时，电化时间可从1min,2min,10min,50min,100min中选取若试样的电化电流很长时间达不到稳定状态，则记录体积电化时间的函数关系。一般情况下，采用1min电化时间。
11.2表面电阻
施加规定的直流电压于同一表面的两个电极之间(图lb)，电化1min后读数。
12试验结果
12.1体积电阻率
体积电阻率按式(1)计算:
P.=Rv·A/h ……………………………………………………………………………………………（1）
式中:
P.—体积电阻率，Ω·m;
Rv—测得的试样体积电阻，Ω
A测量电极的有效面积，m2，在附录B中给出了某些电极装置的有效面积A的计算公式
h—试样的平均厚度,m,
对于某些高电阻率材料，电化以前的短路电流Za与电化稳定电流相比不能忽略不计时，体积电阻应按式(2)计算:
Rv=Un/(Is士Io) …………………………………………（2）
式中：
Rv—体积电阻，Ω
Un—试验电压，V
Is—电化后的稳定电流,A
Io—电化前的短路电流，A
当了。与I，同向时使用负号，反之用正号。
表面电阻率
表面电阻率应按式(3)计算:
Ps=Rs·P/g …………………………………………………（3）
式中：
Ps—表面电阻率，Ω
Rs—试样的表面电阻，Ω
P—所使用的特定电极装置或测量电极装置中，测量电极的有效周长，m，附录B中给出了某些电极装置中户的算法;
g—两电极之间的距离，m。
12.3数据处理
数据处理按产品标准进行，若产品无此项规定，则取各试验值的几何平均值作为最终结果.
13报告
试验报告应包括下列内容:
a.材料的说明和标志(名称、型号、生产厂等)
b.试样的形状和尺寸
c.电极的形式、尺寸、材料
d.试样的处理(清洁、预处理条件等)
e.试验条件(温度、湿度)
f.测量仪器和方法
g.测试电压和电化时间
h.测得的各个值和最终结果
i.操作者和试验日期。
