供应

固体绝缘材料体积电阻率测试仪  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。数字高阻计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。

固体绝缘材料体积电阻率测试仪  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/T10064一一2006）

测试步骤：

1、测试温度23?2℃，相对湿度65?5%，无外界电磁场干扰环境中进行。

2、测试时对试样所加电压为100V~500V的直流电压，选择电压档次。

3、将试样倒入高压电极内，使液面刚好和环电极下缘全部接触为止。

4、将充分放电后的试样和电极，按固体（液体）体积及表面电阻率测试仪要求接线。

外电极（高压电极）接高固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的高压输出端。

内电极（测量电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的测量端。

中电极（环电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的接地端。

5、仪器预热30分钟，稳定后调整仪器（调零），加上试验1分钟，读取电阻指示值，然后放电1分钟，再测试一次，以二次的算术平均值作为试验样品电阻指示值。

体积电阻volume resistance

在试样两相对表面上放置的两电极间所加直流电压与流过这两个电极之间的稳态电流之商，不包括沿试样表面的电流，在两电极上可能形成的极化忽略不计。

注：除非另有规定，体积电阻是在电化一分钟后测定。

典型应用

1.硫化橡胶体积、表面电阻率测定

2.测量防静电鞋、导电鞋的电阻值

3.测量防静电材料的电阻及电阻率

4.测量计算机房用活动地板的系统电阻值

5.测量绝缘材料电阻(率)

6.光电二极管暗电流测量

7.物理,光学和材料研究

8.高分子材料表面体积电阻率测定

测量方法和度

6.1方法

测量高电阻常用的方法是直接法或比较法。

直接法是测量加在试样上的直流电压和流过它的电流（伏安法）而求得未知电阻。

比较法是确定电桥线路中试样未知电阻与电阻器已知电阻之间的比值，或是在固定电压下比较通过这两种电阻的电流。

附录A给出了描述这些原理的例子。

伏安法需要一适当精度的伏特表，但该方法的灵敏度和度主要取决于电流测量装置的性能，该装置可以是一个检流计或电子放大器或静电计。

电桥法只需要一灵敏的电流检测器作为零点指示器，测量度主要取决于已知的桥臂电阻器，这些桥臂电阻应在宽的电阻值范围内具有高的精密度和稳定性。

电流比较法的度取决于已知电阻器的度和电流测量装置，包括与它相连的测量电阻器的稳定度和线性度。只要电压是恒定的，电流的确切数值并不重要。

对于不大于1011Ω的电阻，可以按照11.1用检流计采用伏特计一安培计法来测定其体积电阻率。 对于较高的电阻，则推荐使用直流放大器或静电计。

在电桥法中，不可能直接测量短路试样中的电流（见11.1）。

利用电流测量装置的方法可以自动记录电流，以简化稳态测试过程（见11.1）。

现己有测量高电阻的一些专门的线路和仪器。只要它们有足够的度和稳定度，且在需要时能使试样短路并在电化前测量电流者，均可使用。

6.2度

对于低于1010Ω的电阻，测量装置测量未知电阻的总度应至少为?10%。而对于更高的电 阻，总度应至少为士20%。详见附录A。

6.3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。

使用方法

6.1接好电源线

确保电源为220VAC/50Hz

6.2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。

6.3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。

6.4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。

6.5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;

6.6测试

测量时从低档位逐渐拔往高档，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。

6.7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。

6.9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。

应用范围：

a    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；

b    材料体积电阻(率)和表面电阻(率)测量；

c    电化学和材料测试,以及物理,光学和材料研究;

d    微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量。

体积表面电阻率测试仪是一种用于测量材料绝缘性能的精密仪器，广泛应用于多个行业，主要涉及对材料电绝缘性能有严格要求的领域。北京北广精仪仪器设备有限公司声场的体积表面电阻率测试仪主要用于以下主要适用行业及具体应用场景：

1. 电子与半导体行业

  应用：测试PCB基板、绝缘薄膜、封装材料、半导体晶圆等的电阻率，确保其绝缘性能满足电子元件防短路、防漏电的要求。

  案例：评估手机电路板在高湿度环境下的绝缘可靠性。

2. 电力与能源行业

应用：检测电缆绝缘层、变压器油、复合绝缘子等材料的电阻率，保障高压设备的安全运行。

案例：高压电缆出厂前的绝缘性能验证。

3. 航空航天与汽车制造

   应用：评估飞机复合材料、汽车线束、电池隔膜等材料的电绝缘性，防止静电积聚或电磁干扰。

   案例：新能源汽车电池组绝缘材料的质量控制。

4. 科研与新材料开发

   应用：研究石墨烯、纳米涂层等新型材料的导电/绝缘特性，优化材料配方。

   案例：柔性显示技术中透明导电薄膜的研发测试。

5. 医疗设备与生物材料

   应用：检测医用塑料、导管、植入材料的绝缘性能，确保患者安全。

   案例：心脏起搏器绝缘外壳的生物兼容性测试。

6. 塑料与橡胶工业

   应用：质量控制环节中测量工程塑料、硅橡胶等材料的电阻率，用于防静电包装或绝缘部件生产。

   案例：防静电托盘用于芯片运输前的电阻率达标测试。

6. 军事与国防

   应用：评估隐身涂层、雷达吸波材料等的电学性能。

7  案例：军用无人机复合材料的电磁屏蔽效能测试。

8. 建材与家居行业

   应用：检测地板、墙板的防静电性能（如数据中心地板）或绝缘性能（如电工套管）。

   案例：洁净室防静电地板的验收测试。

9.能源存储（电池与电容器）

   应用：测量隔膜、电解质的电阻率，优化锂电池或超级电容器的性能。

   案例：锂电隔膜孔隙率对离子传导性的影响研究。

10. 质量控制与认证机构

   应用：作为第三方检测工具，依据ISO/ASTM标准对材料进行认证（如UL认证、RoHS合规性）。

   案例：出口电子产品的绝缘安全认证测试。

 关键测试参数

体积电阻率（Ω?cm）：反映材料内部的绝缘性能。

表面电阻率（Ω/sq）：评估材料表面的导电/防静电特性。

行业标准参考

测试常遵循国际标准如IEC 60093、ASTM D257、GB/T 1410等，确保数据可比性。

总之，该仪器是材料电学性能评估的核心设备，覆盖从基础研究到工业生产的全链条需求，尤其在需要高可靠性绝缘或可控导电性的场景中不可或缺。