液體、固體、膏體、電阻率測(cè)試儀/體積電阻率測(cè)試儀
產(chǎn)品概述
液體、固體、膏體、電阻率測(cè)試儀/體積電阻率測(cè)試儀儀器既可測(cè)量高電阻,又可測(cè)微電流。采用了美國的大規(guī)模集成電路以及我所的技術(shù),使儀器體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高。以雙3.1/2 位數(shù)字直接顯示電阻的高阻計(jì)和電流
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀量限從1×104Ω ~1×1018 Ω,是目前國內(nèi)測(cè)量范圍zui寬,準(zhǔn)確度zui高的數(shù)字超高阻測(cè)量儀。電流測(cè)量范圍為2×10-4 ~1×10-16A。機(jī)內(nèi)測(cè)試電壓為10/50/100/250/500/1000V任意可調(diào)。
本儀器具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便, 適用于防靜電產(chǎn)品如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等電阻值的檢驗(yàn)以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測(cè)量
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀儀器除能測(cè)電阻外,還能直接測(cè)量微弱電流。
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀儀器*符合并優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1410-2006《固體絕緣材料 體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D257《絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)的要求
。其準(zhǔn)確度優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的幾倍甚至10倍以上(國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1410-2006《固體絕緣材料 體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》對(duì)精確度的規(guī)定為低于1010Ω為±10%, 更高電阻時(shí)為±20%。)。
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀儀器適用的主要標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 1410-2006 固體絕緣材料 體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法
GB 12014 防靜電工作服
GB/T 20991-2007 個(gè)體防護(hù)裝備 鞋的測(cè)試方法
GB 4385-1995 防靜電鞋、導(dǎo)電鞋技術(shù)要求
GB 12158-2006 防止靜電事故通用導(dǎo)則
GB 4655-2003 橡膠工業(yè)靜電安全規(guī)程
GB/T 12703.6-2010 紡織品 靜電性能的評(píng)定 第6部分 纖維泄漏電阻
GB 13348-2009 液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程
GB/T 15738-2008 導(dǎo)電和抗靜電纖維增強(qiáng)塑料電阻率試驗(yàn)方法
GB/T 18044-2008 地毯 靜電習(xí)性評(píng)價(jià)法 行走試驗(yàn)
GB/T 18864-2002 硫化橡膠 工業(yè)用抗靜電和導(dǎo)電產(chǎn)品 電阻極限范圍
GB/T 22042-2008 服裝 防靜電性能 表面電阻率試驗(yàn)方法
GB/T 22043-2008 服裝 防靜電性能 通過材料的電阻(垂直電阻)試驗(yàn)方法
GB/T 24249-2009 防靜電潔凈織物
GB 26539-2011 防靜電陶瓷磚 Antistatic ceramic tiles
GB/T 26825-2011 抗靜電防腐膠
GB 50515-2010 導(dǎo)(防)靜電地面設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 50611-2010 電子工程防靜電設(shè)計(jì)規(guī)范
GJB 105-1998-Z 電子產(chǎn)品防靜電放電控制手冊(cè)
GJB 3007A-2009 防靜電工作區(qū)技術(shù)要求
GJB 5104-2004 無線電引信風(fēng)帽用防靜電涂料及風(fēng)帽靜電性能通用要求
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀主要特點(diǎn)
電阻測(cè)量范圍寬 0.01×104Ω ~1×1018 Ω
電流測(cè)量范圍為 2×10-4A ~1×10-16A
體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高
電阻、電流雙顯
性能好穩(wěn)定、讀數(shù)方便
所有測(cè)試電壓(10/50/100/250/500/1000V) 測(cè)試時(shí)電阻結(jié)果直讀,免去老式高阻計(jì)在不同測(cè)試電壓下或不同量程時(shí)要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩,
使測(cè)量超高電阻就如用萬用表測(cè)量普通電阻樣簡便。
既能測(cè)超高電阻又能測(cè)微電流
適用范圍廣:適用于防靜電產(chǎn)品如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等電阻值的檢驗(yàn)和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測(cè)量
液體、固體、膏體、電阻率測(cè)試儀/體積電阻率測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)
1.電阻測(cè)量范圍: 0.01×10 4Ω ~1×10 18Ω。
2.電流測(cè)量范圍為: 2×10-4A~1×10-16A
3. 雙表頭顯示: 3.1/2位LED顯示
4. 內(nèi)置測(cè)試電壓:10V、50V、100V、250、500、1000V
5. 基本準(zhǔn)確度:1%
6 使用環(huán)境: 溫度:0℃~40℃,相對(duì)濕度<80%
7 機(jī)內(nèi)測(cè)試電壓: 10/50/100/250/500/1000V 任意切換
8.供電形式: AC 220V,50HZ,功耗約5W
9. 儀器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm
10.質(zhì)量: 約2.5KG
四、工作原理
根據(jù)歐姆定律,被測(cè)電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計(jì)的工作原理是測(cè)量電壓V固定,通過測(cè)量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出,
由于電流I是與電阻成反比,而不是成正比,所以電阻的顯示值是非線性的,即電阻無窮大時(shí),電流為零,即表頭的零位處是∞,其附近的刻度非常密,分辨率很低。整個(gè)刻度是非線性的。
又由于測(cè)量不同的電阻時(shí),其電壓V也會(huì)有些變化,所以普通的高阻計(jì)是精度差、分辨率低。
EST121型數(shù)字高阻計(jì)是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I,通過內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算,
然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值,即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時(shí)變化,其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流I的變化而變,
所以,即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大,其測(cè)量精度很高(),從理論上講其誤差可以做到零,而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
(國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1410-2006《固體絕緣材料 體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》對(duì)精確度的規(guī)定為低于1010Ω為±10%, 更高電阻時(shí)為±20%。)
儀器典型應(yīng)用
1.測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
2、測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值
4、測(cè)量絕緣材料電阻(率)
5、光電二極管暗電流測(cè)量
6、物理,光學(xué)和材料研究
儀器標(biāo)準(zhǔn)配置:
1.測(cè)試儀器:1臺(tái)
2.電源線:1條
3.測(cè)量線:3根(屏蔽線、測(cè)試接線、接地線)
4.使用說明書:1份
體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀儀器其它可選配件:
本儀器配不同的測(cè)量電極(夾具)可以測(cè)量不同材料不(固體、粉體或液體)的體積電阻率和表面電阻率或電導(dǎo)率,
液體、膏體電阻率測(cè)試儀
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液體電極(GB1672標(biāo)準(zhǔn))圖
液體體積電阻系數(shù)計(jì)算公式如下:
· (1)
體積電阻系數(shù)(Ω·m)
Rv:體積電阻(Ω)
S:測(cè)量電極有效面積(m2)
測(cè)量電極有效直徑(米)
測(cè)量電極與環(huán)電極雙邊間距(米)
測(cè)量電極與高壓電機(jī)底面間隙(即被測(cè)液體厚度)
二、使用說明
(一)BEST-121應(yīng)滿足下例要求:
1、測(cè)試電壓范圍應(yīng)包括:10V~1000V
2、SB36測(cè)量范圍應(yīng)包括:1×104Ω~1×1018Ω
3、阻值大于1012Ω時(shí),測(cè)量誤差應(yīng)小于±20%,阻值不大于1012Ω時(shí),測(cè)量誤差應(yīng)小于±10%。
4、輸入接線的絕緣電阻應(yīng)大于儀器輸入電阻的100倍。
5、測(cè)試時(shí)試樣及測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)有良好。
6、儀器應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)。
(二)準(zhǔn)備工作:
1、取被測(cè)液體(如:增塑劑)試樣50ml。
2、試樣應(yīng)在溫度23±2℃,相對(duì)濕度65±5%的條件下處理2小時(shí)以上。
(三)測(cè)試步驟:
1、測(cè)試溫度23±2℃,相對(duì)濕度65±5%,無外界電磁場干擾環(huán)境中進(jìn)行。
2、測(cè)試時(shí)對(duì)試樣所加電壓為100V~500V的直流電壓,選擇電壓檔次。
3、將試樣倒入高壓電極內(nèi),使液面剛好和環(huán)電極下緣全部接觸為止。
4、將充分放電后的試樣和電極,按SB36型固體(液體)體積及表面電阻率測(cè)試儀要求接線。
外電極(高壓電極)接高固體(液體)體積及表面電阻率測(cè)試儀的高壓輸出端。
內(nèi)電極(測(cè)量電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測(cè)試儀的測(cè)量端。
中電極(環(huán)電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測(cè)試儀的接地端。
5、儀器預(yù)熱30分鐘,穩(wěn)定后調(diào)整儀器(調(diào)零),加上試驗(yàn)1分鐘,讀取電阻指示值,然后放電1分鐘,再測(cè)試一次,以二次的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)樣品電阻指示值。
(四)計(jì)算方法:
按式(1)計(jì)算體積電阻系數(shù)(pv),計(jì)算結(jié)果取二位有效數(shù)字。
(五)注意事項(xiàng):
1、測(cè)定電極必須放置在高絕緣的墊板上。
2、測(cè)定電極在測(cè)試前后,均應(yīng)做好清洗工作,特別是三只電極的支撐件不得受到試樣的污染。
* 例 用BEST-121固體(液體)體積及表面電阻率測(cè)試儀測(cè)定高分子材料體積電阻率和表面電阻率
高分子材料的電學(xué)性能是指在外加電場作用下材料所表現(xiàn)出來的介電性能、導(dǎo)電性能、電擊穿性質(zhì)以及與其他材料接觸、摩擦?xí)r所引起的表面靜電性質(zhì)等。zui基本的是電導(dǎo)性能和介電性能,前者包括電導(dǎo)(電導(dǎo)率γ,電阻率ρ=1/γ)和電氣強(qiáng)度(擊穿強(qiáng)度Eb);后者包括極化(介電常數(shù)εr)和介質(zhì)損耗(損耗因數(shù)tgδ)。共四個(gè)基本參數(shù)。 種類繁多的高分子材料的電學(xué)性能是豐富多彩的。就導(dǎo)電性而言,高分子材料可以是絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體,如表1所示。多數(shù)聚合物材料具有的電絕緣性能,其電阻率高、介電損耗小,電擊穿強(qiáng)度高,加之又具有良好的力學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕性及易成型加工性能,使它比其他絕緣材料具有更大實(shí)用價(jià)值,已成為電氣工業(yè)*的材料。高分子絕緣材料必須具有足夠的絕緣電阻。絕緣電阻決定于體積電阻與表面電阻。由于溫度、濕度對(duì)體積電阻率和表面電阻率有很大影響,為滿足工作條件下對(duì)絕緣電阻的要求,必須知道體積電阻率與表面電阻率隨溫度、濕度的變化。 表1 各種材料的電阻率范圍
除了控制材料的質(zhì)量外,測(cè)量材料的體積電阻率還可用來考核材料的均勻性、檢測(cè)影響材料電性能的微量雜質(zhì)的存在。當(dāng)有可以利用的相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),絕緣電阻或電阻率的測(cè)量可以用來指示絕緣材料在其他方面的性能,例如介質(zhì)擊穿、損耗因數(shù)、含濕量、固化程度、老化等。表2為高分子材料的電學(xué)性能及其研究的意義。 表2 高分子材料的電學(xué)性能及測(cè)量的意義
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圖1 三電極電阻測(cè)量系統(tǒng)
為準(zhǔn)確測(cè)量體積電阻和表面電阻,一般采用三電極系統(tǒng),圓板狀三電極系統(tǒng)見圖3。測(cè)量體積電阻Rv時(shí),保護(hù)電極的作用是使表面電流不通過測(cè)量儀表,并使測(cè)量電極下的電場分布均勻。此時(shí)保護(hù)電極的正確接法見圖4。測(cè)量表面電阻Rs時(shí),保護(hù)電極的作用是使體積電流減少到不影響表面電阻的測(cè)量。
圖4 體積電阻Rv和表面電阻Rs測(cè)量示意圖
3.2 試樣及其預(yù)處理
試樣
不同比例的聚丙烯與碳酸鈣共混物樣片(φ100圓板,厚2±0.2mm)5只
預(yù)處理
試樣應(yīng)平整、均勻、無裂紋和機(jī)械雜質(zhì)等缺陷。用蘸有深劑(此溶劑應(yīng)*試樣)的綢
布擦試;把擦凈的試樣放在溫度23±2℃和相對(duì)濕度65±5%的條件下處理24小時(shí)。測(cè)量表面電阻時(shí),一般不清洗及處理表面,也不要用手或其他任何東西觸及。
4 實(shí) 驗(yàn)
4.1 準(zhǔn)備
使用前,面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下:
a) 倍率開關(guān)置于靈敏度zui低檔位置。
b) 測(cè)試電壓開關(guān)置于“10V”處
c) “放電-測(cè)試”開關(guān)置于“放電”位置。
d) 電源總開關(guān)(POWER)置于“關(guān)”。
e) 輸入短路撳鍵置于“短路”。
f) 極性開關(guān)置于“0”。
檢查測(cè)試環(huán)境的濕度是否在允許的范圍內(nèi)。尤其當(dāng)環(huán)境濕度高于80%以上時(shí),對(duì)測(cè)量較高的絕緣電阻(大于10 11Ω及小于10-8 A)時(shí)微電流可能會(huì)導(dǎo)致較大的誤差。
接通電源預(yù)熱30分鐘,將極性開關(guān)置于“+”,此時(shí)可能發(fā)現(xiàn)指示儀表的指針會(huì)離開“∞”及“0”處,這時(shí)可慢慢調(diào)節(jié)“∞”及“0”電位器,使指針置于“∞”及“0”處。
4.2 測(cè)試
將被測(cè)試樣用測(cè)量電纜線和導(dǎo)線分別與訊號(hào)輸入端和測(cè)試電壓輸出端連接。 將測(cè)試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測(cè)試電壓檔。 將“放電-測(cè)試”開關(guān)置于“測(cè)試”檔,輸入短路開關(guān)仍置于“短路”。對(duì)試樣經(jīng)一定時(shí)間的充電以后(視試樣的容量大小而定,一般為15秒。電容量大時(shí),可適當(dāng)延長充電時(shí)間),即可將輸入短路開關(guān)撳至“測(cè)量”進(jìn)行讀數(shù),若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度,應(yīng)立即撳輸入短路開關(guān),使其置于“短路”, 將“放電-測(cè)試”開關(guān)置于“放電”檔,等查明原因并排除故障后再進(jìn)行測(cè)試。 當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測(cè)量后,如發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù),或指示很少,可將倍率開關(guān)逐步升高,數(shù)字顯示依次為7、8、9、…直至讀數(shù)清晰為止(盡量取儀表上1~10的那段刻度)。通過旋轉(zhuǎn)倍率旋鈕,使示數(shù)處于半偏以內(nèi)的位置,便于讀數(shù)。測(cè)量時(shí)先將RV/RS轉(zhuǎn)換開關(guān)置于RV測(cè)量體積電阻,然后置于RS測(cè)量表面電阻。讀數(shù)方法如下:表頭指示為讀數(shù),數(shù)字顯示為10的指數(shù),單位W。用不同電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí),其電阻系數(shù)不一樣,電阻系數(shù)標(biāo)在電壓值下方。將儀表上的讀數(shù)(單位為兆歐)乘以倍率開關(guān)所指示的倍率及測(cè)試電壓開關(guān)所指的系數(shù)(10V為0.01;100V為0.1;250V為0.25;500V為0.5;1000V為1)即為被測(cè)試樣的絕緣電阻值。例如:讀數(shù)為3.5´106W倍率開關(guān)所指系數(shù)為108,測(cè)量電壓為100V,則被測(cè)電阻值為:3.5´106´108´0.1 =3.5´1013W。 在測(cè)試絕緣電阻時(shí),如發(fā)現(xiàn)指針有不斷上升的現(xiàn)象,這是由于電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象所致,若在很長時(shí)間內(nèi)未能穩(wěn)定,則一般情況下取接通測(cè)試開關(guān)后一分鐘時(shí)的讀數(shù)作為試樣的絕緣電阻值。
一個(gè)試樣測(cè)試完畢,即將輸入短路撳鍵置于“短路”,測(cè)試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)”后,將方式選擇開關(guān)撥向放電位置,幾分鐘后方可取出試樣。對(duì)電容量較大的試樣者需經(jīng)1分鐘左右的放電,方能取出試樣,以免受測(cè)試系統(tǒng)電容中殘余電荷的電擊。。若要重復(fù)測(cè)試時(shí),應(yīng)將試樣上的殘留電荷全部放掉方能進(jìn)行。
然后進(jìn)入下一個(gè)試樣的測(cè)試:為了操作簡便無誤,測(cè)量絕緣材料體積電阻(Rv)和表面電阻(Rs)時(shí)采用了轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)旋鈕指在Rv處時(shí),高壓電極加上測(cè)試電壓。保護(hù)電極接地,當(dāng)旋鈕指在Rs處時(shí),保護(hù)電極加上測(cè)試電壓,高壓電極接地。 儀器使用完畢,應(yīng)先切斷電源,將面板上各開關(guān)恢復(fù)到測(cè)試前的位置,拆除所有接線,將儀器安放保管好。
4.3 注意事項(xiàng)
(1)試樣與電極應(yīng)加以屏蔽(將屏蔽箱合上蓋子),否則,由于外來電磁干擾而產(chǎn)生誤差,甚至因指針的不穩(wěn)定而無法讀數(shù)。
(2)測(cè)試時(shí),人體不可接觸紅色接線柱,不可取試樣,因?yàn)榇藭r(shí)“放電-測(cè)試”開關(guān)處在“測(cè)試位置”,該接線柱與電極上都有測(cè)試電壓,危險(xiǎn)!!
(3)在進(jìn)行體積電阻和表面電阻測(cè)量時(shí),應(yīng)先測(cè)體積電阻再測(cè)表面電阻,反之由于材料被極化而影響體積電阻。當(dāng)材料連續(xù)多次測(cè)量后容易產(chǎn)生極化,會(huì)使測(cè)量工作無法進(jìn)行下去,出現(xiàn)指針反偏等異?,F(xiàn)象,這時(shí)須停止對(duì)這種材料測(cè)試,置于凈處8h-10h后再測(cè)量或者放在*內(nèi)清洗,烘干,等冷卻后再進(jìn)行測(cè)量
(4)經(jīng)過處理的試樣及測(cè)量端的絕緣部分絕不能被臟物污染,以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
(5)若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度,應(yīng)立即將輸入短路開關(guān)置于“短路”,測(cè)試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)”,等查明原因并排除故障后再進(jìn)行測(cè)量。
(6)當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測(cè)量后,如果發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù),或指示很少,可將倍率逐步升高。
(7)若要重復(fù)測(cè)量時(shí),應(yīng)將試樣上的殘余電荷全部放掉方能進(jìn)行。
數(shù)據(jù)處理
體積電阻率ρv
ρv=Rv(A/h),
A=(π/4)·d22=(π/4)(d1+2g)2 (3)
式中,ρv ——體積電阻率(Ω·m),
Rv ——測(cè)得的試樣體積電阻(Ω),
A ——測(cè)量電極的有效面積(m2),
d1 ——測(cè)量電極直徑(m),
h ——絕緣材料試樣的厚度(m),
g ——測(cè)量電極與保護(hù)電極間隙寬度(m),
表面電阻率ρv
ρs=Rs(2π)/㏑(d2/d1) (4)
式中,ρv ——表面電阻率(Ω),
Rs ——試樣的表面電阻(Ω),
d2 ——保護(hù)電極的內(nèi)徑(m),
d1 ——測(cè)量電極直徑(m)。
需要的數(shù)據(jù)
d1 = 5 cm
d2 = 5.4 cm
h = 0.2 cm
g = 0.2 cm