固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率测试仪的原理。之前对话历史里用户已经详细了解过高温塑料薄膜电阻率测定仪的选型和恒温范围选择,现在转向了更基础的测试原理问题,看来是在做设备采购前的技术调研。
固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率测试仪 这类仪器采用三电极法,这点需要重点展开。里关于体电流和表面电流的分离原理特别关键,可以解释为什么需要环形辅助电极。用户可能更关心实际测试时的电流路径区别,需要把图4-5的测量电路用文字描述清楚。
注意到提供了仪器的电流分解示意图(图4-6),这个吸收电流随时间衰减的特性对理解测试时间设定很重要。用户如果是质量控制场景,应该会关注GB/T 1410-2006规定的分钟读数要求。不过提到绝缘电阻测试仪的精度参数,这部分虽然相关但可能偏离原理主题,暂时不放重点。
比较意外的是详细描述了摇表(兆欧表)的古老原理,虽然有趣但和现代数字测试仪关系不大,决定不采用。里系列的参数表显示电阻上限到10Ω,这个量级数据可以作为现代仪器能力的补充说明。
需要警惕的是和都错误地把表面电阻测试说成双电极法,实际三电极才是标准方法。要在回答中明确纠正这点,避免用户被误导。温度影响部分采用的数据,因为其明确指出体积电阻率随温度指数下降,比的笼统说法更具体。
后整理结构时,把测试步骤单独成节可能更清晰,毕竟用户问的是“原理”而非“操作”,电极处理要求涉及原理实现,还是有必要包含。排放角标时要特别注意和虽然被索引但实际未采用,避免错误引用。
固体绝缘材料体积电阻率与表面电阻率测试仪的工作原理主要基于三电极法,通过分离体电流与表面电流实现精准测量,具体原理如下:
一、核心测量原理:电流分离法
电流路径区分
当直流电压施加于试样时,产生的总电流包含两个独立分量:
体积电流(Iv):流经材料内部的电流,用于计算体积电阻率。
表面电流(Is):沿材料表面流动的电流,用于计算表面电阻率。
计算公式:
体积电阻率ρv=dRv⋅A(A:电极面积,d:试样厚度)。
表面电阻率 ρs=Rs⋅gP(P:电极周长,g:电极间距)。
三电极系统结构(如图)
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[上电极]→测量体积电流Iv
[试样]
[环形辅助电极]→引导表面电流Is
[下电极]
环形辅助电极:包围主电极,将表面电流Is导向独立回路,避免干扰体积电流测量。
电极配置:主电极直径≥100mm,环形电极内径需大于主电极直径(标准GB/T 1410-2006)。
二、测试流程与电路实现
测量步骤:
步骤1: 先将试样置于三电极间,施加直流电压(10V~1000V可调)。
步骤2: 高阻计检测Iv和Is对应的电压信号,通过标准电阻取样放大。
步骤3: 内部集成电路计算 Rv=V/Iv 和 Rs=V/Is,直接显示电阻值。
消除误差设计:
· 屏蔽端子(G):将表面泄漏电流旁路,确保体积电流测量精度(如兆欧表结构)。
· 恒压源控制:电压波动≤±0.5%,避免电流漂移。
三、关键影响因素与校准
温度敏感性:
体积电阻率随温度升高呈指数级下降(如20℃→100℃时,可降低1000倍)。
需在恒温环境(如20±2℃)下测试,或使用温控腔体校正。
吸收电流干扰:
极化效应导致初始电流含瞬态分量(吸收电流),需静置1~10分钟待其衰减后再读取稳定泄漏电流。
四、注意事项
试样处理:
表面需清洁无污染,厚度均匀(误差≤±1%)。
若为薄膜,直径不足100mm需定制电极。
仪器校准:
高阻值段(>10Ω)需定期校验,误差控制在±20%内。
注:表面电阻率测试需在体积电阻率测试前完成,避免电极残留电荷干扰。
此原理体系已标准化(GB/T 1410-2006、ASTM D257),适用于塑料、橡胶、陶瓷等固体绝缘材料。
所有测试电压(100/250/500/1000V) 测试时电阻结果直读,免去老式高阻计在不同测试电压下或不同量程时要乘以系数等使用不便的麻烦,使测量超高电阻就如用万用表测量普通电阻样简便。既能测超高电阻又能测微电流。
采用了美国Intel公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻、准确度高。以双3.1/2 位数字直接显示电阻的高阻计和电流。量限从1×104Ω~1×1018 Ω,是目前国内测量范围 宽,准确度 高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ~1×10-16A。机内测试电压为100/250/500/1000V任意可调。
7. 供电形式: AC 220V,50HZ,功耗约10W。
8. 仪器尺寸: 300mm× 280mm× 150 mm。
9. 质量: 约3.0KG。
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。
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
测试电压(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
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。
投诉体系及联系方式
1、 如果您对我们的服务有意见,请向技术部调度员或维修部经理投诉。
2、 对用户所投诉的问题,核实是我们责任的,将对管理人员及经办人员进行不同程度的惩处。如不是我司的责任,相关人员也将向用户说明情况并帮助客户解决问题。