供应

硫化橡胶体积、表面电阻率测定仪  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

硫化橡胶体积、表面电阻率测定仪符合标准：

         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》

         ASTM D257-99《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》

         GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率的测定》

         GB/T 10581-2006《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》

         GB/T 1692-2008《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》

         GB/T 12703.4-2010《纺织品 静电性能的评定 第４部分：电阻率》

         GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》

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。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定,通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出,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,所以普通的高阻计是精度差,分辨率低。

本仪器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。

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。

试样处置

电极之间或测量电极与大地之间的杂散电流对于测试仪器的读数没有明显的影响这一点很重要。测试时加电极到试样上和安放试样时均要极为小心，以免可能产生对测试结果有不良影响的杂散电流通道。

测量表面电阻时，不要清洗表面，除非另有协议或规定。除了同二材料的另一个试样的未被触模过的表面可触及被测试样外，表面被测部分不应被任何东西触及。

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。

温度影响

温度对不同物质的电阻值均有不同的影晌。

导电体在接近室温的温度，良导体的电阻值，通常与温度成线性关系：

ρ=ρ0(1 αt)

上式中的a称为电阻的温度系数。

未经掺杂的半导体的电阻随温度升高而下降：

有掺杂的半导体变化较为复杂。当温度从绝对零度上升，半导体的电阻先是减少，到了绝大部分的带电粒子（电子或电洞/空穴） 离开了它们的载体后，电阻会因带电粒子的活动力下降而随温度稍为上升。当温度升得更高，半导体会产生新的载体 （和未经掺杂的半导体一样） ，原有的载体 （因渗杂而产生者） 重要性下降，于是电阻会再度下降。

绝缘体和电解质绝缘体和电解质的电阻与温度的关系一般不成比例，而且不同物质有不同的变化，故不在此列出概括性的算式。

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。

定义

下列定义适用于本标准。

3.1

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。

3.2

体积电阻率volume resistivity

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。' m。 实际上也使用。? cm这一单位。

3.3

表面电阻surface resistance

在试样的其表面上的两电极间所加电压与在规定的电化时间里流过两电极间的电流之商，在两电极上可能形成的极化忽略不计。

注1：除非另有规定，表面电阻是在电化一分钟后测定。

注2：通常电流主要流过试样的一个表面层，但也包括流过试样体积内的成分。

3.4

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SI单位是0。 实际上有时也用“欧每平方单位”来表示。

3.5

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）。

体积电阻率测定仪测量技术 

a.通常，绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘，固体绝缘材料还起机械支撑作用。一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻，并具有合适的机械、化学和耐热性能。

b.绝缘材料的电阻率一般都很高，也就是传导电流很小。如果不注意外界因素的干扰和漏电流的影响，测量结果就会发生很大的误差。同时绝缘材料本身的吸湿性和环境条件的变化对测量结果也有很大影响。

c.影响体积电阻率和表面电阻率测试的主要因素是温度和湿度、电场强度、充电时间及残余电荷等。体积电阻率可作为选择绝缘材料的一个参数，电阻率随温度和湿度的变化而显著变化。体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀，或者用来检测那些能影响材料质量而又不能用其他方法检测到的导电杂质。

d.由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去，因此只能近似地测量表面电阻，测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度。所以，表面电阻率不是表征材料本身特性的参数，而是一个有关材料表面污染特性的参数。当表面电阻较高时，它常随时间以不规则的方式变化。测量表面电阻通常都规定1min的电化时间。 

（1）温度和湿度：固体绝缘材料的绝缘电阻率随温度和湿度的升高而降低，特别是体积电阻率随温度改变而变化非常大。因此，电瓷材料不但要测定常温下的体积电阻率，而且还要测定高温下的体积电阻率，以评定其绝缘性能的好坏。由于水的电导大，随着湿度增大，表面电阻率和有开口孔隙的电瓷材料的体积电阻率急剧下降。因此，测定时应严格地按照规定的试样处理要求和测试的环境条件下进行。

（2）电场强度：当电场强度比较高时，离子的迁移率随电场强度增高而增大，而且在接近击穿时还会出现大量的电子迁移，这时体积电阻率大大地降低。因此在测定时，施加的电压应不超过规定的值。

（3）残余电荷：试样在加工和测试等过程中，可能产生静电，电阻越高越容易产生静电，影响测量的准确性。因此，在测量时，试样要彻底放电，即可将几个电极连在一起进行短路。

（4）杂散电势的消除：在绝缘电阻测量电路中，可能存在某些杂散电势，如热电势、电解电势、接触电势等，其中影响最大的为电解电势。用高阻计测量表面潮湿的试样的体积电阻时，测量极与保护极间可产生20mv的电势。试验前应检查有无杂散电势。可根据试样加压前后高阻计的二次指示是否相同来判断有无杂散电势。如相同，证明无杂散电势；否则应当寻找并排除产生杂散电势的根源，才能进行测量。

（5）防止漏电流的影响：对于高电阻材料，只有采取保护技术才能去除漏电流对测量的影响。保护技术就是在引起测量误差的漏电路径上安置保护导体，截住可能引起测量误差的杂散电流，使之不流经测量回路或仪表。保护导体连接在一起构成保护端，通常保护端接地。测量体积电阻时，三电极系统的保护极就是保护导体。此时要求保护电极和测量电极间的试样表面电阻高于与它并联元件的电阻10～100倍。线路接好后，应首先检查是否存在漏电。此时断开与试样连接的高压线，加上电压。如在测量灵敏度范围内，测量仪器指示的电阻值为无限大，则线路无漏电，可进行测量。

（6）条件处理和测试条件的规定:固体绝缘材料的电阻随温度、湿度的增加而下降。试样的预处理条件取决于被测材料，这些条件在材料规范中规定。推荐使用GB10580《固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件》中规定的预处理方法。可使用甘油—水溶液潮湿箱进行湿度预处理。测试条件应与预处理条件尽可能地一致，有些时候（如浸水处理）不能保持预处理条件和测试条件一致时，则应在从预处理环境中取出后在尽可能短时间内完成测试，一般不超过5分钟。

（7）电化时间的规定:当直流电压加到与试样接触的两电极间时，通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值。电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致。对于体积电阻率小于1010Ω?m的材料，其稳定状态通常在1分钟内达到。因此，要经过这个电化时间后测定电阻。对于电阻率较高的材料，电流减小的过程可能会持续几分钟、几小时、几天，因此需要用较长的电化时间。如果需要的话，可用体积电阻率与时间的关系来描述材料的特性。当表面电阻较高时，它常随时间以不规则的方式变化。测量表面电阻通常都规定1分钟的电化时间。

电导率和电阻率之间联系和关系？

电阻率：是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆?米，常用单位是欧姆?平方毫米/米。

电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。

电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。

电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

=ρl=l/σ

(1) 定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ (2)单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。(3)说明 电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。

材料说明

　　A、通常,绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘,固体绝缘材料还起机械支撑作用.一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻,并具有合适的机械、化学和耐热性能.

　　B、体积电阻班组可作为选择绝缘材料的一个参数,电阻率随温度和湿度的京戏化而显著变化.体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀,或都用来检测那些能影响材料质量而又不能作其他方法检测到的导电杂质.

　　C、当直流电压加到与试样接触的两电极间时,通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值.电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致.对于体积电阻小于10的10Ω.m

　　的材料,其稳定状态通常在1min内达到.因此,要经过这个电化时间后测定电阻.对于电阻率较高的材料,电流减小的过程可能会持续几分钟、几小时、几天,因此需要用较长的电化时间.如果需要的话,可用体积电阻率与关系来描述材料的特性.

　　D、由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去,因些近似地测量表面电阻,测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度.所以,表面电阻率不是表面材料本身特性的参数,而是一个有关材料表面污染特性的参数.

　　当表面电阻较高时,它常随时间以不规则的方式变化.测量表面电阻通常都规定11min的电化时间.

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）。