固体材料直流电阻率测试仪 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
固体材料直流电阻率测试仪 标准配置:
1、测试仪器 1台
2、.电源线 1条
3、测试电极 1套
4、使用说明书 1份
5、测试主机 1台
6、出厂测试报告 1份
7、上位机连接线 1条
8、屏蔽箱 1个
9、测试夹 1套
10、232数据串口组件1套
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。
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 。
标准:GB/T 1410-2006《 塑料薄膜电阻率测定仪固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》
GB/T 1410-2006本标准规定了固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率的试验方法。这些试验方法包括对固体绝缘材料体积电阻和表面电阻的测定程序及体积电阻率和表面电阻率的计算方法
体积电阻和表面电阻的试验都受到下列因素影响:施加电压的大小和时间;电极的性质和尺寸;在
试样处理和测试过程中周围大气条件和试样的温度、湿度。
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
体积电阻率:在绝缘材料里面的直流电场强度和稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻。
注:体积电阻率的SI单位是12 "m。实际上也使用fE " cm这一单位。
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)
北广电性能产品:
体积表面积电阻率测试仪、电压击穿试验仪、介电强度试验仪,耐电压击穿试验仪,介电常数与介质损耗测试仪。
影响电阻率的外界因素
电阻率不仅与材料种类有关,而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时,ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1 at),式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数,与材料有关。锰铜的α约为1?10-1/℃(其数值极小),用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后,可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物,当温度降到几K或十几K(绝对温度)时,ρ突然减少到接近零,出现超导现象,超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质,可制成磁敏电阻或电阻应变片,分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力,在工程上获得广泛应用。
应用
电阻率较低的物质被称为导体,常见导体主要为金属,而自然界中导电性佳的是银,其次为半导体,硅锗。当存在外电场时,金属的自由电子在运动中不断和晶格节点上做热振子的正离子相碰撞,使电子运动受到阻碍,因而就具有了一定的电阻。其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等,电阻率较高,一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。电阻率的科学符号为ρ(Rho)。 已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度l与截面面积A计算:ρ=RA/I,在该式中, 电阻R单位为欧姆,长度l单位为米,截面面积A单位为平方米,电阻率ρ单位为欧姆?米
说明
1.电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内:几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρo(1 at)。式中t是摄氏温度,ρo是O℃时的电阻率,a是电阻率温度系数。
2.由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。
3.电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用的能力大小。
4.超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻。
金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,非金属和一些金属氧化物更大,而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大,我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。
总结:常态下(由表可知)导电性能好的依次是银、铜、铝,这三种材料是常用的,常被用来作为导线等。银的价格偏贵,因此铜用的为广,几乎所有应用的导线都是铜制作的(精密仪器、特殊场合除外)。铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小,取材广泛,且价格比铜便宜,被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷,一般采用钢芯铝绞线,即铝绞线内部包有一根钢线,以提高强度。银导电性能好,但由于成本高很少被采用,只有在高要求场合才被使用,如精密仪器、高频震荡器、航天等。在某些场合仪器上触点也有用金的,因为金的化学性质稳定,并不是因为其电阻率小所致。
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。
6、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。
power supply
Require a very stable DC voltage source. This can be provided by storing oil or a rectifier stabilized stack of electricity. The stability requirement for the power supply is that the current variation caused by voltage changes can be ignored compared to the measured current.
The test voltage applied to the entire sample is usually specified as 100V, 250V, 500V, 1000V, 2500V, and 5000V, 10000 V and 15000 V. The commonly used voltages are 100V, 500V, and 1000V.
In some cases, the resistance of the sample is related to the polarity of the applied voltage
If the resistance is polarity dependent, it should be noted. Take the geometric mean of two resistance values (the inverse of the logarithmic arithmetic mean) as the result.
Due to the possible dependence of sample resistance on voltage, the test voltage value should be indicated in the report.
6. Measurement methods and degrees
6.1 Method
The commonly used methods for measuring high resistance are direct method or comparative method.
The direct method is to measure the DC voltage applied to the sample and the current flowing through it (volt ampere method) to obtain the unknown resistance.
The comparative method is to determine the ratio between the unknown resistance of the sample in the bridge circuit and the known resistance of the resistor, or to compare the current passing through these two resistors at a fixed voltage.
Appendix A provides examples to describe these principles.
The volt ampere method requires a voltmeter of appropriate accuracy, but the sensitivity and accuracy of this method mainly depend on the performance of the current measuring device, which can be a galvanometer, electronic amplifier, or electrostatic meter.
The bridge method only requires a sensitive current detector as a zero point indicator, and the measurement accuracy mainly depends on the known bridge arm resistors, which should have high precision and stability over a wide range of resistance values.
The degree of current comparison method depends on the known degree of the resistor and the current measuring device, including the stability and linearity of the measuring resistor connected to it. As long as the voltage is constant, the exact value of the current is not important.
For resistors not exceeding 1011 Ω, the volume resistivity can be measured using a voltmeter ammeter method according to 11.1. For higher resistance, it is recommended to use a DC amplifier or an electrostatic meter.
In the bridge method, it is not possible to directly measure the current in the short-circuit specimen (see 11.1).
The method of using a current measuring device can automatically record the current to simplify the steady-state testing process (see 11.1).
There are now some specialized circuits and instruments for measuring high resistance. As long as they have sufficient degree and stability, and can short-circuit the sample and measure the current before electrification when needed, they can be used.
体积电阻率与表面电阻的区别
体积电阻率和表面电阻是材料电学性能的两个重要参数,但两者针对的测试对象和应用场景不同。以下是两者的主要区别:
1. 定义与物理意义
体积电阻率(Volume Resistivity)
体积电阻率是衡量材料内部导电性能的参数,表示单位体积材料对电流的阻碍能力。
体积电阻率反映材料本身的绝缘或导电特性,与材料的成分、结构及温度密切相关。例如,绝缘塑料的 可达12次方-16次方,而金属的 仅为 10的-6}- 10^-4次方 。
表面电阻(Surface Resistance)
表面电阻是衡量材料表面导电性能的参数,表示电流沿材料表面流动时的阻碍能力。
表面电阻受材料表面状态(如污染、湿度、氧化层)影响显著,常用于评估材料的防静电性能或漏电风险。
2. 测量方法与电极配置
-体积电阻率测量
- 电极设计:使用三电极系统(如保护环电极),确保电流仅通过材料内部,避免表面电流干扰。
- 测试标准:如 ASTM D257、IEC 60093。
- 适用场景:块状固体材料(如塑料、陶瓷、橡胶)的绝缘性能评估。
- 表面电阻测量
-电极设计:采用平行电极或同心环电极,使电流沿材料表面流动。
-测试标准:如 ASTM D4496、IEC 61340。
-适用场景:薄膜、涂层、纺织品等表面导电性能测试,或防静电材料的筛选。
3. 应用领域差异
参数
体积电阻率:
核心用途评估材料内部绝缘
典型应用电线绝缘层、电子封装材料、高压设备
关键影响因素材料成分、温度、杂质浓度
表面电阻:评估材料表面导电/防静电性能 导电性
影响因素表面清洁度、湿度、污染、氧化层
4. 实例对比
绝缘塑料板:
体积电阻率高于15次方,说明内部绝缘性能优异;
- 表面电阻可能因吸附水分而降低于12次方,表明表面存在微弱导电性。
5. 总结
体积电阻率:表征材料整体的绝缘或导电能力,是材料本征属性的体现。
表面电阻:反映材料表面的导电特性,易受环境因素和表面状态影响。
两者在科研、工业质检中常需同时测试,以全面评估材料的电学性能(如高压绝缘材料需高体积电阻率 高表面电阻,而防静电材料需中等体积电阻率 低表面电阻)。
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
标准配置:
1、测试仪器 1台
2、.电源线 1条
3、测试电极 1套
4、使用说明书 1份
5、测试主机 1台
6、出厂测试报告 1份
7、上位机连接线 1条
8、屏蔽箱 1个
9、测试夹 1套
10、232数据串口组件1套
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。
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 。
标准:GB/T 1410-2006《 塑料薄膜电阻率测定仪固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》
GB/T 1410-2006本标准规定了固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率的试验方法。这些试验方法包括对固体绝缘材料体积电阻和表面电阻的测定程序及体积电阻率和表面电阻率的计算方法
体积电阻和表面电阻的试验都受到下列因素影响:施加电压的大小和时间;电极的性质和尺寸;在
试样处理和测试过程中周围大气条件和试样的温度、湿度。
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
体积电阻率:在绝缘材料里面的直流电场强度和稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻。
注:体积电阻率的SI单位是12 "m。实际上也使用fE " cm这一单位。
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)
北广电性能产品:
体积表面积电阻率测试仪、电压击穿试验仪、介电强度试验仪,耐电压击穿试验仪,介电常数与介质损耗测试仪。
影响电阻率的外界因素
电阻率不仅与材料种类有关,而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时,ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1 at),式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数,与材料有关。锰铜的α约为1?10-1/℃(其数值极小),用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后,可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物,当温度降到几K或十几K(绝对温度)时,ρ突然减少到接近零,出现超导现象,超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质,可制成磁敏电阻或电阻应变片,分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力,在工程上获得广泛应用。
应用
电阻率较低的物质被称为导体,常见导体主要为金属,而自然界中导电性佳的是银,其次为半导体,硅锗。当存在外电场时,金属的自由电子在运动中不断和晶格节点上做热振子的正离子相碰撞,使电子运动受到阻碍,因而就具有了一定的电阻。其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等,电阻率较高,一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。电阻率的科学符号为ρ(Rho)。 已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度l与截面面积A计算:ρ=RA/I,在该式中, 电阻R单位为欧姆,长度l单位为米,截面面积A单位为平方米,电阻率ρ单位为欧姆?米
说明
1.电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内:几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρo(1 at)。式中t是摄氏温度,ρo是O℃时的电阻率,a是电阻率温度系数。
2.由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。
3.电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用的能力大小。
4.超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻。
金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,非金属和一些金属氧化物更大,而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大,我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。
总结:常态下(由表可知)导电性能好的依次是银、铜、铝,这三种材料是常用的,常被用来作为导线等。银的价格偏贵,因此铜用的为广,几乎所有应用的导线都是铜制作的(精密仪器、特殊场合除外)。铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小,取材广泛,且价格比铜便宜,被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷,一般采用钢芯铝绞线,即铝绞线内部包有一根钢线,以提高强度。银导电性能好,但由于成本高很少被采用,只有在高要求场合才被使用,如精密仪器、高频震荡器、航天等。在某些场合仪器上触点也有用金的,因为金的化学性质稳定,并不是因为其电阻率小所致。
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。
6、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。
power supply
Require a very stable DC voltage source. This can be provided by storing oil or a rectifier stabilized stack of electricity. The stability requirement for the power supply is that the current variation caused by voltage changes can be ignored compared to the measured current.
The test voltage applied to the entire sample is usually specified as 100V, 250V, 500V, 1000V, 2500V, and 5000V, 10000 V and 15000 V. The commonly used voltages are 100V, 500V, and 1000V.
In some cases, the resistance of the sample is related to the polarity of the applied voltage
If the resistance is polarity dependent, it should be noted. Take the geometric mean of two resistance values (the inverse of the logarithmic arithmetic mean) as the result.
Due to the possible dependence of sample resistance on voltage, the test voltage value should be indicated in the report.
6. Measurement methods and degrees
6.1 Method
The commonly used methods for measuring high resistance are direct method or comparative method.
The direct method is to measure the DC voltage applied to the sample and the current flowing through it (volt ampere method) to obtain the unknown resistance.
The comparative method is to determine the ratio between the unknown resistance of the sample in the bridge circuit and the known resistance of the resistor, or to compare the current passing through these two resistors at a fixed voltage.
Appendix A provides examples to describe these principles.
The volt ampere method requires a voltmeter of appropriate accuracy, but the sensitivity and accuracy of this method mainly depend on the performance of the current measuring device, which can be a galvanometer, electronic amplifier, or electrostatic meter.
The bridge method only requires a sensitive current detector as a zero point indicator, and the measurement accuracy mainly depends on the known bridge arm resistors, which should have high precision and stability over a wide range of resistance values.
The degree of current comparison method depends on the known degree of the resistor and the current measuring device, including the stability and linearity of the measuring resistor connected to it. As long as the voltage is constant, the exact value of the current is not important.
For resistors not exceeding 1011 Ω, the volume resistivity can be measured using a voltmeter ammeter method according to 11.1. For higher resistance, it is recommended to use a DC amplifier or an electrostatic meter.
In the bridge method, it is not possible to directly measure the current in the short-circuit specimen (see 11.1).
The method of using a current measuring device can automatically record the current to simplify the steady-state testing process (see 11.1).
There are now some specialized circuits and instruments for measuring high resistance. As long as they have sufficient degree and stability, and can short-circuit the sample and measure the current before electrification when needed, they can be used.
体积电阻率与表面电阻的区别
体积电阻率和表面电阻是材料电学性能的两个重要参数,但两者针对的测试对象和应用场景不同。以下是两者的主要区别:
1. 定义与物理意义
体积电阻率(Volume Resistivity)
体积电阻率是衡量材料内部导电性能的参数,表示单位体积材料对电流的阻碍能力。
体积电阻率反映材料本身的绝缘或导电特性,与材料的成分、结构及温度密切相关。例如,绝缘塑料的 可达12次方-16次方,而金属的 仅为 10的-6}- 10^-4次方 。
表面电阻(Surface Resistance)
表面电阻是衡量材料表面导电性能的参数,表示电流沿材料表面流动时的阻碍能力。
表面电阻受材料表面状态(如污染、湿度、氧化层)影响显著,常用于评估材料的防静电性能或漏电风险。
2. 测量方法与电极配置
-体积电阻率测量
- 电极设计:使用三电极系统(如保护环电极),确保电流仅通过材料内部,避免表面电流干扰。
- 测试标准:如 ASTM D257、IEC 60093。
- 适用场景:块状固体材料(如塑料、陶瓷、橡胶)的绝缘性能评估。
- 表面电阻测量
-电极设计:采用平行电极或同心环电极,使电流沿材料表面流动。
-测试标准:如 ASTM D4496、IEC 61340。
-适用场景:薄膜、涂层、纺织品等表面导电性能测试,或防静电材料的筛选。
3. 应用领域差异
参数
体积电阻率:
核心用途评估材料内部绝缘
典型应用电线绝缘层、电子封装材料、高压设备
关键影响因素材料成分、温度、杂质浓度
表面电阻:评估材料表面导电/防静电性能 导电性
影响因素表面清洁度、湿度、污染、氧化层
4. 实例对比
绝缘塑料板:
体积电阻率高于15次方,说明内部绝缘性能优异;
- 表面电阻可能因吸附水分而降低于12次方,表明表面存在微弱导电性。
5. 总结
体积电阻率:表征材料整体的绝缘或导电能力,是材料本征属性的体现。
表面电阻:反映材料表面的导电特性,易受环境因素和表面状态影响。
两者在科研、工业质检中常需同时测试,以全面评估材料的电学性能(如高压绝缘材料需高体积电阻率 高表面电阻,而防静电材料需中等体积电阻率 低表面电阻)。
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