GB/T 18864-2002 硫化橡胶 工业用抗静电和导电产品试验仪 绝缘材料电阻率测定仪既可测量超高电阻,又可测极微弱电流。采用了大规模集成电路技 术,使仪器体积小、重量轻、准确度高。以数字液晶显示电阻并同时直接显示流过被测电阻的电流。电阻量程从1×104Ω ~1×1018Ω, 电流测量范围 为2 ×10-4A ~1 ×10-16A。机内测试电压为DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。
GB/T 18864-2002 硫化橡胶 工业用抗静电和导电产品试验仪 标准配置:
序号 配置 数量 单位
1 主机 1 台
2 屏蔽箱 1 台
3 电极 1 套
4 测试线+电源线 5 条
5 说明书+合格证 2 份
仪器配不同的测量电极可以测量不同材料(固体、粉体或液体)的体积电阻率和表面电阻率或电导率。
报告
报告应至少包括下述情况:
a) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)关于材料的说明和标志(名称、等级、颜色、制造商等);
b) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)试样的形状和尺寸;
c) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)电极和保护装置的形式、材料和尺寸;
d) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)试样的处理(清洁、预干燥、处理时间、湿度和温度)等;
e) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)试验条件(试样温度、相对由度);
f) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)测量方法;
g) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)施加电压;
h) 电阻率测试仪(电阻率测定仪)体和、电阻率(需要时);
注1:当规定了一个固定的电化时间时,注明此时间,给出个别值,并报告中值作为体积电阻率。
注 2 : 当在不同的电化时间后测试时,应按如下要求报告:
当在相同的电化时间里试样达到一个稳定状态肘,给出个别值,并报告中值作为体积电阻率。 在这个电化时 间里有某些试样不能达到稳定状态,则报告不能达到稳定状态的试样数,并分别地给出它们的结果。 当测试结果取决于电化时间时,则报告它们之间的关系,例如.以图的形式或给出在电化Imin、10min和100min后的体积电阻率的中值。
i) 表面电阻率(需要时):
给出电化时间为1 min的个别值,并报告其中值作为表面电阻率。
符合标准
GB/T 1410-2006 、GB 12014 、GB/T 20991-2007 、GB 4385-1995 、GB 12158-2006 、GB 4655-2003 、GB/T 12703.4-2010 、GB/T 12703.6-2010 、GB 13348-2009 、GB/T 15738-2008 、GB/T 18044-2008 、GB/T 18864-2002 、GB/T 22042-2008 、GB/T 22043-2008 、GB/T 24249-2009 、GB 26539-2011 、GB/T 26825-2011 、GB 50515-2010 、GB 50611-2010 、GJB 105-1998-Z 、GJB 3007A-2009 、GJB 5104-2004
试样处置
电极之间或测量电极与大地之间的杂散电流对于测试仪器的读数没有明显的影响这一点很重要。 测试时加电极到试样上和安放试样时均要极为小心,以免可能产生对测试结果有不良影响的杂散电流通道。
测量表面电阻时,不要清洗表面,除非另有协议或规定。 除了同二材料的另 一个试样的未被触模过 的表面可触及被测试样外,表面被测部分不应被任何东西触及。
工作原理
根据欧姆定律,被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定,通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出,由于电流I是与电阻成反比,而不是成正比,所以电阻的显示值是非线性的,即电阻无穷大时,电流为零,即表头的零位处是∞,其附近的刻度非常密,分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时,其电压V也会有些变化,所以普通的高阻计是精度差,分辨率低。
本仪器是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I,通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算,然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值,即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化,其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流I的变而变,所以,即使测量电压,被测量电阻,电源电压等发生变化对其结果影响不大,其测量精度很高,从理论上讲其误差可以做到零,而实际误差可以做到千分之几或万分之几。
条件处理
试样的处理条件取决于被试材料,这些条件应在材料规范中规定。
推荐按 GB/T 10580一2003 进行条件处理;由各种盐溶液所产生的相对温度在 IEC 60260 中给出。
可以采用机械蒸发系统。
体积电阻率和表面电阻率都对温度变化特别敏感。 这种变化是指数式的。 因此必须在规定的条件 下来测量试样的体积电阻和表面电阻。 由于水分被吸收到电介质内是相对缓慢的过程,因此测定温度 对体积电阻率的影响需要延长处理期。 吸收水分后通常会降低体积电阻。 有些试样可能需要处理数月 才能达到平衡。
使用条件
①环境温度: 0~40℃
②相对温度:≤70%
③供电电流:交流 220V±10%50Hz
保护
组成测量线路的绝缘材料,好应具有与被试材料差不多的性能。试样的测量误差可以由下列原 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,并具有漂移的特点;
b) 具有未知而易变的电阻值的绝缘与试样电阻、标准电阻器或电流测量装置的不正常的分路。 使线路所有部分在使用状态下有尽可能高的绝缘电阻来近似地修正这些影响因素。这种做法可能导致测试设备很笨重,而又不足以测量高于几百兆欧的绝缘电阻。较为满意的修正方法是使用保护技术来实现。
保护就是在所有关键的绝缘部位插入保护导体,保护导体截住所有可能引起误差的杂散电流。这 些保护导体联接在一起,组成保护系统并与测量端形成兰端网络。当线路联接恰当时,所有外来寄生电 压产生的杂散电流被保护系统分流到测量电路以外,任一测量瑞到保护系统的绝缘电阻与一电阻低得 多的线路元件并联,试样电阻仅限于两测量端之间。采用这个技术可大大地减小误差概率。图1为使 用保护电极测量体积电阻和表面电阻的基本线路。
图5和图7给出了电流测量法中保护系统的使用方法,图中指出保护系统接到电源和电流测量装 置的连接点。图6表示惠斯登电桥法,其保护系统接到两个较低电阻值的桥臂的连接点上。在所有情况下,保护系统必须完善,包括对测试人员在测量时操作的任何控制仪器的保护。
在保护端和被保护端之间所存在的电解电动势、接触电动势或热电动势较小时,均能被补偿掉,使 这样的电动势在测量中不会引人显著的误差。
在电流测量法中,由于电流测量装置与被保护端和保护系统之间的电阻并联可能产生误差,因此, 这个电阻宜至少为电流测量装置电阻的10倍,好为100倍。在有些电桥法中,保护端和测量端具有 大致相同的电位,不过电桥中的→个标准电阻器与不保护端和保护系统之间的电阻是并联的。这个电 阻应至少为标准电阻的10倍,好为100倍。
为确保设备的操作令人满意,应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 度许可范围内指示出元穷大的电阻。如果有一些己知电阻值的标准电阻,则可用来检查设备运行是否良好。
测试电压(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
电源
要求有很稳定的直流电压源。这可用蓄电油或一个整流稳压的电摞来提供。对电源的稳定度要求 是由电压变化导致的电流变化与被测电流相比可忽略不计。
加到整个试样上的试验电压通常规定为100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V 和15000 V。 常用的电压是100V、500V和1000 V。
在某些情况下,试样的电阻与施加电压的极性有关
如果电阻是与极性有关的,则宜加以注明。取两次电阻值的几何平均值(对数算术平均值的反对 数)作为结果。
由于试样电阻可能与电压有依存关系,因此应在报告中注明试验电压值。
意义
1 通常,绝缘材料用于将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。对于这些用途,一般都希望材料具有尽可能高的绝缘电阻,有均匀一致的、得到认可的机械、化学和耐热性能。表面电阻随湿度变化很快,而体积电阻随温度变化却很慢,尽管其 终的变化也许较大
2 体积电阻率能被用作选择特定用途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,因此在为一些运行条件而设计时必须对其了解。体积电阻率的测量常被用于检查绝缘材料生产是否始终如一,或检测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 一直流电压加在与试样相接触的两电极之间时,通过试样的电流会渐近地减小到一个稳定值。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loll n"m的材料,其稳定状态通常在一分钟内达到,因此,经过这个电化时间后测定电阻。对于体积电阻率较高的材料,电流减小的过程可能会持续到几分钟、几小时、几天甚至几星期。因此对于这样的材料,采用较长的电化时间,且如果合适,可用体积电阻率与时间的关系来描述材料的特性.
4 由于或多或少的体积电导总是要被包括到表面电导测试中去,因此不能精确而只能近似地测量表面电阻或表面电导。测得的值主要反映被侧试样表面污染的特性。而且试样的电容率影响污染物质的沉积,它们的导电能力义受试样的表面特性所影响。。因此,表面电阻率不是一个真正意义的材料特性,而是材料表面含有污染物质时与材料特性有关的一个参数。
某些材料如层压材料在表面层和内部可能有很不同的电阻率,因此测量清洁的表面的内在性能是有意义的。应完整地规定为获得一致的结果而进行清洁处理的程序,并要记录清洁过程中溶剂或其他因素对于表面特性可能产生的影响。
表面电阻,特别是当它较高时,常以不规则方式变化,且通常非常依赖于电化时间。因此,测量时通常规定一 分钟的电化时间。
主要特点
电阻测量范围 1×104Ω ~1×1018 Ω;
电流测量范围 2×10-4A ~1×10-16A;
体积小、重量轻、准确度高;
独特的被测电阻、和流过电阻的电流双显示,使操作测量更加方便;
性能稳定、读数方便;
既能测电阻又能测电流;
测试电压有六种选择DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V;
使用操作简便,在任何电阻量程和测试电压下均直接读显示数字结果,免去要乘以一个系数的麻烦,使测量超高电阻就如用万用表测量普通电阻样简便。
表面电阻率 surface resistivity
在绝缘材料的表面层里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。面积的大
小是不重要 的。
注 :表 面 电 阻 率 的 S1单 位 是 Q。实 际 上 有 时 也 用 “欧 每 平 方 单 位 ”来 表 示 。
电极 electrodes
电极是具有一定形状 、尺寸和结构的与被测试样相接触的导体。
注:绝缘电阻是加在与试样相接触的两电极之间的直流电压与通过两电极的总电流之商 绝缘电阻取决于试样的表面电阻和体积电阻(见GB/T 10064-2006)
温度影响
温度对不同物质的电阻值均有不同的影晌。
导电体 在接近室温的温度,良导体的电阻值,通常与温度成线性关系:
ρ=ρ0(1+αt)
上式中的 a 称为电阻的温度系数。
未经掺杂的半导体的电阻随温度升高而下降:
有掺杂的半导体变化较为复杂。当温度从 零度上升,半导体的电阻先是减少,到了绝大部分的带电粒子 (电子或电洞/空穴) 离开了它们的载体后,电阻会因带电粒子的活动力下降而随温度稍为上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体 (和未经掺杂的半导体一样) ,原有的载体 (因渗杂而产生者) 重要性下降,于是电阻会再度下降。
绝缘体和电解质 绝缘体和电解质的电阻与温度的关系一般不成比例,而且不同物质有不同的变化,故不在此列出概括性的算式。
注意事项
仪器使用前请仔细阅读以下内容,否则将造成仪器损坏或电击情况。
1.检查仪器后面板电压量程是否置于10V档,电流电阻量程是否置于104档。
2.接通电源调零,(注意此时主机不得与屏蔽箱线路连接)在“Rx”两端开路的情况下,调零使电流表的显示为0000。然后关机。
3.将待测试样平铺在不保护电极正中央,然后用保护电极压住样品,再插入被保护电极(不保护电极、保护电极、被保护电极应同轴且确认电极之间无短路)。
4.测体积电阻时测试按钮拨到Rv边,测表面电阻时测试按钮拨到Rs边,
5.接好测试线,将测试线将主机与屏蔽箱连接好。量程置于104档,打开主机后面板电源开关按钮。从仪器后面板调电压按钮到所要求的测量电压。(比如:GBT 1692-2008 硫化橡胶 绝缘电阻率的测定 标准中注明要求在500V电压进行测定,那么电压就要升到500V)
6.电流电阻量程按钮从低档位逐渐拨高档,每拨一次停留1-2秒观察显示数字,当被测电阻大于仪器测量量程时,电阻表显示“1”,此时应继续将仪器拨到量程更高的位置。测量仪器有显示值时应停下,在1min的电化时间后测量电阻,当前的数字乘以档次即是被测电阻。
7.测试完毕先将量程拨至(104)档,然后将测量电压拨至10V档, 后将测试按钮拨到中央位置后关闭电源。然后进行下一次测试。
8.应在“Rx”两端开路时调零,一般一次调零后在测试过程中不需再调零。
9.禁止将“RX”两端短路,以免微电流放大器受大电流冲击。
10.不得在测试过程中不要随意改动测量电压。
11.测量时从低次档逐渐拨往高次档。
12.接通电源后,手指不能触及高压线的金属部分。
13.不得测试过程中不能触摸微电流测试端。
14.在测量高阻时,应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽。
15.严禁在试测过程随意改变电压量程及在通电过程中打开主机。
16.严禁电流电阻量程未在104档及电压在10V档,更换试样。
关于仪器质保:1、北广仪器保证提供的设备为需方指定的全新设备,其各项技术指标均符合相关的产品技术要求。2、设备经客户验收合格后,开始计算保修期,设备免费保修期为壹年,设备在质量保质期内,产品在非人为损坏的情况下,由北广仪器负责全保。北广仪器的客服在得到通知后24小时内响应,安排约定维修细节。3、质保期后,我们免费为您维修维护设备,除大型设备外所有设备一律返厂维修,经检验后,电话告知客户问题所在及解决方式,经客户同意后进行维修,维修后发回客户,对于损坏及更换的零部件我们只收取成本费;如客户不认同我们的检验结果,双方另协商维修细节。