陶瓷制品体积表面电阻率测试仪

陶瓷制品体积表面电阻率测试仪

一、产品概述

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。数字液晶直接显示电阻值和电流。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10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可调。本仪器即可测量高电阻,又可测微电流.本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便. 适用于橡胶、塑料、薄膜、及粉体、液体、地毯、及固体和膏体形状的各种绝缘材料体积和表面电阻值的测定。

二、主要应用范围
材料高阻测试测量如防静电产品（防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等）电阻值的检测；材料体电阻(率)和表面电阻(率)测量；电化学和材料测试,以及物理,光学和材料研究;微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量。

三、技术参数

四、技术指标

1、电阻测量范围：1 ×104Ω ～1×1018Ω。

2、电流测量范围：2×10-4A～1×10-16A

3、显 示 方 式： 32位LED液晶屏显示

4、内置测试电压： 10V 、50V、100V、250、500、1000V任意切换

5、基本准确度：1%

6、使用环境： 温度：0℃～40℃，相对湿度<80%

7、供电形式： AC 220V，50HZ，功耗约5W

陶瓷制品体积表面电阻率测试仪

五、技术指标
1. 电阻测量范围： 1×104Ω ～1×1018Ω，分为十个量程。
2. 电流测量范围：2×10-4A ～1×10-16A
3. 显示方式：全数字液晶屏显示。
4. 准确度: 准确度优于下表
量程 有效显示范围 20～30℃ RH<80%
104 0.01~19.99 5%
105 0.01～19.99 5%
106 0.01～19.99 5%
107 0.01～19.99 5%
108 0.01～19.99 5%
109 0.01～19.99 5%
1010 0.01～19.99 5%+2字
1011 0.01～19.99 5%+2字
1012 0.01～19.99 5%+5字
1013 0.01～19.99 10%+5字
1014 0.01～19.99 10%+5字
1014以上 0.01～19.99 10-15%+5字
5. 使用环境: 温度 -10℃～50℃ 相对湿度<90%。
6. 测试电压: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%
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5KG。

六、工作原理
根据欧姆定律，被测电阻R等于施加电压V除以通过的电流I。即

V
R= ---
I

传统的仪器的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过被测物体的电流I以标定电阻的刻度来读出电阻值。从上式可以看出，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，所以普通的高阻计的精度是很难提高的。BSET-121体积、表面电阻率测定仪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的变化而变，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。

七、体积电阻率于表面电阻率计算
12.1 体积电阻与表面电阻读数取值
体积电阻：
按照国家标准GB1410标准中第11.1说明规定：在试样表面加上规定的直流电压后开始计时，并在如下每个电化时间做一次测量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果两次连续测量得出同样的结果，则可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。作为验收试验，按照有关规范的规定，使用一个固定的电化时间如1MIN后的电流值来计算体积电阻率。
表面电阻：
按照GB1410标准11.2中规定：应在1MIN的电化时间后测量电阻，即使在此时间内电流还没有达到稳定的状态。

八、三电极接线说明
1.中心为圆柱体,直径为50mm, 标准中没有规定高度，但一般是40mm
2.圆柱体外为一圆环,圆环内径为60mm,外径为80mm, 标准中没有规定高度，但一般是40mm
3.底为一平板, 直径为100mm的圆板. 标准中没有规定厚度，但一般为5mm
如果使用这种三电极测量材料表面电阻或体积电阻，可以按下图接线：
4.测表面电阻：（电流流过被测量物体表面时测得的电阻）
仪器高压输出（红）接圆环电极
仪器电流输入端（芯线）接圆柱电极
仪器地（黑，屏蔽线）接圆盘电极
5.测体积电阻：（电流流过被测量物体体内时测得的电阻）
仪器高压输出（红）接圆盘电极
仪器电流输入端（芯线）接圆柱电极
仪器地（黑，屏蔽线）接圆环电极
请将被测量材料放在圆盘电极上面，并且圆柱电极放在圆环电极的中间，先将屏蔽箱上的开关拨在中间0位置时，此时没有高压输出，将屏蔽箱盖好，然后再与仪器接线。
如果开关是在左边的Rv位置时，测量的是体积电阻Rv，此时电压加在底下的圆盘电极上，电流从圆盘电极经被测量材料体内流到柱电极。
如果开关是在右边的Rs位置时，测量的是表面电阻Rs，此时圆环电极改变为电压，圆盘电极为接线，电流从圆环电极经材料表面流到圆柱电极。

九、使用方法
9.1接好电源线
确保电源为220VAC/50Hz
9.2接通电源
将电流电阻量程置于 104 档,电压量程置于10V，然后开机。
9.3调零
在“Rx”两端开路的情况下,调零使电流表的显示为0000 .注意：在“Rx”两端不开路，如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零。完毕后关机。
9.4连接线路
接好测试线，将测试线将主机与屏蔽箱连接好，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。然后开机。
9.5选择合适的测量电压
电压选择开关在后面板，注意，在测试过程中不要随意改动测量电压，可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器;
9.6测试
测量时从低档位逐渐拔往，每拨一次稍停留1～2秒以使观察显示数字，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，当测量仪器有显示值时应停下，当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨，否测仪器会过量程，机内保护电路开始工作，仪器测量准确度会下降。
9.7 测试完毕将电阻电流量程拔至“104 ”档，电压量程调至10V后关闭电源
每测量一次均应将量程开关拨回到104“调零”档的量程位置以免开机或测量端短路时而损坏仪器。6.8 测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量应用测量电流后用欧姆定律以电压除以电流计算电阻的方法，详见8.5节内容。
9.8体积电阻和表面电阻转换
在测试过程中，使用屏蔽箱在进行体积电阻和表面电阻转换时，必须把电源关闭后进行档位转换，否则会导致电压冲击到主机无法显示或损坏。
十、典型应用
10.1 测量防静电鞋、导电鞋的电阻值
按照国家标准GB4386-84《防静电胶底鞋（靴）、导电胶底鞋（靴）电阻值测量方法》防静电鞋的电阻值必须为0.5.×105Ω1.0×108Ω范围内，导电鞋的电阻值必须不大于1.5X105欧姆.不仅制造厂在出厂时必须按这一标准检验，合格后才能出厂，在工厂使用过程中也必须按这一标准进行定期检验，合格后才能穿用。制造厂测量新鞋的电阻值时，应将硫化后有新鞋放置24小时以上，然后在测量所要求的温度、湿度环境中放置2小时以后才能进行测量。使用单位在定期检测时应将鞋洗干净，其温湿度的要求及放置时间同上。测量环境要求为：温度：10℃ ～ 40℃相对湿度为40% ～ 70%。 由于HEST121型数字表面、体积电阻率测定仪是内部同时测量电压和电流，且直接显示出电阻值，所以不必另外使用电压表和电流表以及计算电阻值。通常测试防静电鞋只用106、107、108Ω档，测试完毕将开关拨回104档。
10.2. 测量防静电材料的电阻及电阻率
一般防静电材料的电阻值在105 Ω～1010 Ω左右的范围内，其测量电极可采用三电极或二电极，其具体测量方法可参照有关的标准或有关资料。
10.3. 测量计算机房用活动地板的系统电阻值
按照国家标准ＧＢ6650-86《计算机房用活动地板技术条件》。采用该标准的电极测量。
10.4. 测量绝缘材料电阻(率)
绝缘材料如塑料橡胶等的电阻率很高，测量时应采取屏蔽措施，以免读数不稳甚至无法测量。测量时可采用三电极。具体方法可参照国家标准GB1410。
10.5. 测量电流及1014Ω以上超高电阻的测量
当测量超过1014Ω以上的超高电阻时,可以通过测量电流的方法,然后用欧姆
定律求出超高电阻值。测量电流与测量电阻的方法基本相同，

十一、绝缘材质电阻测试的影响因素

1、电阻测试时的注意事项

采用GB1410-89规定的电极时，应符合GB1410-89第6、7条规定。采用IEC340-5-1规定的电极时，不应有因电极电阻活污染引起的明显的测试误差。电极材料应再测量跳线抗腐蚀，不与北测材料反应。电极如施以10V电压，在不锈钢、非腐蚀性金属板（不是铅）商测试时，接触电阻应小于1*103欧姆。

1）、环境温湿度

一般材料的绝缘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，导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，测量绝缘电阻时，必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。

2）、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，而是有一衰减过程。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，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。在通信电缆绝缘电阻测试方法中规定，在充电1分钟后读数，即为电缆的绝缘实测值。但是在实际上，此方法有些不妥，因为直流电压对被测材料加压时，被测材料上的电流是电容电流，既然是电容电流，就与电缆的电容大小有关，电容大需要充电的时间就长，特别是油膏填充电缆，就需要的时间要长一些。所以同一类型的电缆，由于长度不一样，及电容大小不一样，充电时间为一分钟时读数显然是不科学，还需进一步研究和探讨。

3）、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：为减小测量误差，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。

4）、测试电压（电场强度）

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。

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。

6）、测试仪器的准确使用

测试仪器很多厂家普通用高阻计、兆欧表，在工作时，仪器自身产生高电压，而测量对象又是电气设备，所以必须正确使用，否则就会造成人身或设备事故。使用前，首先要做好以下各种准备：

（1）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。

（2）对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。

（3）被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的正确性。

（4）测量前要检查仪器是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“∞”两点。兆欧表即摇动手柄，使电机达到额定转速，兆欧表在短路时应指在“0”位置，开路时应指在“∞”位置。

（5）仪器应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作后就可以进行测量了，在测量时，还要注意正确接线，否则将引起不必要的误差甚至错误。