影响体积电阻率测试的因素

§2-2影响电阻率测试的因素 

1.环境温湿度 

 一般材料的电阻值随环境温湿度的升高而减小。相对而言，表面电阻率对环境湿度比较敏感，而体电阻率则对温度较为敏感。湿度增加，表面泄漏增大，体电导电流也会增加。温度升高，载流子的运动速率加快，介质材料的吸收电流和电导电流会相应增加，据有关资料报道，一般介质在70℃时的电阻值仅有20℃时的10％。因此，测量材料的电阻率时，必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。 

2.测试电压 

 介质材料的电阻率值一般不能在很宽的电压范围内保持不变，即欧姆定律对此并不适用。常温条件下，在较低的电压范围内，电导电流随外加电压的增加而线性增加，材料的电阻值保持不变。超过一定电压后，由于离子化运动加剧，电导电流的增加远比测试电压增加的快，材料呈现的电阻值迅速降低。由此可见，外加测试电压越高，材料的电阻值越低，以致在不同电压下测试得到的材料电阻值可能有较大的差别。 值得注意的是，导致材料电阻值变化的决定因素是测试时的电场强度，而不是测试电压。对相同的测试电压，若测试电极之间的距离不同，对材料电阻率的测试结果也将不同，正负电极之间的距离越小，测试值也越小。  

3.测试时间 

 用一定的直流电压对被测材料加压时，被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的，而是有一衰过程。在加压的同时，流过较大的充电电流，接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流，zui后达到比较平稳的电导电流。被测电阻值越高，达到平衡的时间则越长。因此，测量时为了正确读取被测电阻值，应在稳定后读取数值或取加压1分钟后的读数值。另外，高绝缘材料的电阻值还与其带电的历史有关。为准确评价材料的静电性能，在对材料进行电阻率测试时，应首先对其进行消电处理，并静置一定的时间，静置时间可取5分钟，然后，再按测量程序测试。一般而言，对一种材料的测试，至少应随机抽取3～5个试样进行测试，以其平均值作为测试结果。 

  4.测试设备的泄漏 

 在测试中，线路中绝缘电阻不高的连线，往往会不适当地与被测试样、取样电阻等并联，对测量结果可能带来较大的影响。为此：减小测量误差，应采用保护技术，在漏电流大的线路上安装保护导体，以基本消除杂散电流对测试结果的影响；高电压线由于表面电离，对地有一定泄漏，所以尽量采用高绝缘、大线径的高压导线作为高压输出线并尽量缩短连线，减少，杜绝电晕放电；采用聚乙烯、聚四氟乙烯等绝缘材料制作测试台和支撑体，以避免由于该类原因导致测试值偏低。  

 5.外界干扰  

高绝缘材料加上直流电压后，通过试样的电流是很微小的，极易受到外界干扰的影响，造成较大的测试误差。热电势、接触电势一般很小，可以忽略；电解电势主要是潮湿试样与不同金属接触产生的，大约只有20mV，况且在静电测试中均要求相对湿度较低，在干燥环境中测试时，可以消除电解电势。因此，外界干扰主要是杂散电流的耦合或静电感应产生的电势。在测试电流小于10A或测量电阻超过1011欧姆时；被测试样、测试电极和测试系统均应采取严格的屏蔽措施，消除外界干扰带来的影响。  6.介质的种类 不同电解质溶液电阻率的不同是由于各种离子在电场作用下移动的速度不同而造成的。离子所带电越多，受外加电场作用就越大，其运动速度就越快，导电能力就越强。  强电解质在较稀的浓度范围内100%电离，而弱电解质却只有很少一部分电离，所以两种电解质溶液，尽管浓度相同，但由于有效离子浓度不同，导电能力*不同。 

7.溶液浓度 

在低浓度范围内，电解质溶液的电阻率与浓度之间具有线性关系。随着溶液浓度的增加，有效离子浓度也增加，离子迁移速度就越大，但当浓度大到一定程度后，由于离子间相互吸引、碰撞机会增加，离子有效浓度反而下降，导电能力也反而降低。对于电离度不大的弱电解质来说，由于受平衡条件的约束，单位体积内能导电的离子数目并不明显随浓度的增加而增加，其电阻率也就几乎不随浓度的变化而变化。  电阻率随浓度变化的非线性关系应予以重视，因为在工程测试中总希望有定量的线性关系，以便尽可能降低测量误差及减少数据处理上的麻烦。在一般的电阻率测试中，我们总希望能在线性范围内进行工作。  从上述情况了解到，溶液的电阻率是随着电解质的种类、离子的浓度、以及温度的范围等不同而不同。由此，我们可以通过测量溶液的电阻率以表征该溶液的物理、化学性质，借以判断系统所处的状态。 

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