體積電阻率測(cè)定儀測(cè)量技術(shù)
a.通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能。
b.絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導(dǎo)電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測(cè)量結(jié)果就會(huì)發(fā)生很大的誤差。同時(shí)絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果也有很大影響。
c.影響體積電阻率和表面電阻率測(cè)試的主要因素是溫度和濕度、電場(chǎng)強(qiáng)度、充電時(shí)間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變化。體積電阻率的測(cè)量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或者用來檢測(cè)那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測(cè)到的導(dǎo)電雜質(zhì)。
d.由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測(cè)試中去,因此只能近似地測(cè)量表面電阻,測(cè)得的表面電阻值主要反映被測(cè)試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數(shù),而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測(cè)量表面電阻通常都規(guī)定1min的電化時(shí)間。
(1)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測(cè)定常溫下的體積電阻率,而且還要測(cè)定高溫下的體積電阻率,以評(píng)定其絕緣性能的好壞。由于水的電導(dǎo)大,隨著濕度增大,表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測(cè)定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測(cè)試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度比較高時(shí),離子的遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度增高而增大,而且在接近擊穿時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大量的電子遷移,這時(shí)體積電阻率大大地降低。因此在測(cè)定時(shí),施加的電壓應(yīng)不超過規(guī)定的值。
(3)殘余電荷:試樣在加工和測(cè)試等過程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此,在測(cè)量時(shí),試樣要*放電,即可將幾個(gè)電極連在一起進(jìn)行短路。
(4)雜散電勢(shì)的消除:在絕緣電阻測(cè)量電路中,可能存在某些雜散電勢(shì),如熱電勢(shì)、電解電勢(shì)、接觸電勢(shì)等,其中影響zui大的為電解電勢(shì)。用高阻計(jì)測(cè)量表面潮濕的試樣的體積電阻時(shí),測(cè)量極與保護(hù)極間可產(chǎn)生20mv的電勢(shì)。試驗(yàn)前應(yīng)檢查有無雜散電勢(shì)。可根據(jù)試樣加壓前后高阻計(jì)的二次指示是否相同來判斷有無雜散電勢(shì)。如相同,證明無雜散電勢(shì);否則應(yīng)當(dāng)尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢(shì)的根源,才能進(jìn)行測(cè)量。
(5)防止漏電流的影響:對(duì)于高電阻材料,只有采取保護(hù)技術(shù)才能去除漏電流對(duì)測(cè)量的影響。保護(hù)技術(shù)就是在引起測(cè)量誤差的漏電路徑上安置保護(hù)導(dǎo)體,截住可能引起測(cè)量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測(cè)量回路或儀表。保護(hù)導(dǎo)體連接在一起構(gòu)成保護(hù)端,通常保護(hù)端接地。測(cè)量體積電阻時(shí),三電極系統(tǒng)的保護(hù)極就是保護(hù)導(dǎo)體。此時(shí)要求保護(hù)電極和測(cè)量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線路接好后,應(yīng)首先檢查是否存在漏電。此時(shí)斷開與試樣連接的高壓線,加上電壓。如在測(cè)量靈敏度范圍內(nèi),測(cè)量?jī)x器指示的電阻值為無限大,則線路無漏電,可進(jìn)行測(cè)量。
(6)條件處理和測(cè)試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理?xiàng)l件取決于被測(cè)材料,這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。*使用GB10580《固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法。可使用甘油—水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預(yù)處理。測(cè)試條件應(yīng)與預(yù)處理?xiàng)l件盡可能地*,有些時(shí)候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理?xiàng)l件和測(cè)試條件*時(shí),則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試,一般不超過5分鐘。
(7)電化時(shí)間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過試樣的電流會(huì)指數(shù)式地衰減到一個(gè)穩(wěn)定值。電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對(duì)于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達(dá)到。因此,要經(jīng)過這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻。對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(zhǎng)的電化時(shí)間。如果需要的話,可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測(cè)量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時(shí)間。
概述 |
BEST- 121型高絕緣電阻測(cè)量?jī)x用于測(cè)量絕緣材料、電工產(chǎn)品、各種元器件的絕緣電阻;與恒溫水浴配套后,還能測(cè)量不同溫度下的塑料電線電纜(無屏蔽層)的絕緣電阻,該儀器具有測(cè)量度高、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、輸入端高壓短路等優(yōu)點(diǎn),儀器的zui高量程 1018Ω電阻值(測(cè)試電壓為 1000V)。本儀表貫徹 Q/TPGG 7-2008 高絕緣電阻測(cè)量?jī)x企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 2 規(guī)格及技術(shù)特性及使用條件 2.1 規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù) |
測(cè)試電壓(V) |
DC—10V |
DC—50V |
DC—100V |
DC—500V |
DC—1000V |
主要特點(diǎn)
u 電阻測(cè)量范圍 1×104Ω ~1×1018 Ω;
u 電流測(cè)量范圍 2×10-4A ~1×10-16A;
u 體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高;
u *的被測(cè)電阻、和流過電阻的電流雙顯示,使操作測(cè)量更加方便;
u 性能穩(wěn)定、讀數(shù)方便;
u 既能測(cè)電阻又能測(cè)電流;
u 測(cè)試電壓有六種選擇DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V;
u 使用操作簡(jiǎn)便,在任何電阻量程和測(cè)試電壓下均直接讀顯示數(shù)字結(jié)果,免去要乘以一個(gè)系數(shù)的麻煩,使測(cè)量超高電阻就如用萬用表測(cè)量普通電阻一樣方便。?
2.2 使用條件 ①環(huán)境溫度: 0~40℃ ②相對(duì)溫度:≤70% ③供電電流:交流 220V±10%50Hz 2.3 儀器可連續(xù)工作 8 小時(shí) 2.4 消耗功率:約 10W 2.5 外形尺寸:長(zhǎng)寬深 355mm×320mm×145mm 2.6 重量:約 6kg(主機(jī)) |
①直流高壓電流輸出 10,50,100,500,1000V 五檔 ②根據(jù)試樣的電阻值及直流高壓值選擇合適的量程倍率。 ③高輸入阻抗直流放大器(輸入阻抗>1015Ω) ④指示儀表,指示被測(cè)絕緣電阻。 ⑤電源供給儀器各部分工作電源。 3.2 儀表作高阻測(cè)試時(shí)其主要原理如圖 2 所示,測(cè)試時(shí)被測(cè)試樣電阻 Rx 與高阻抗直流放大 器的輸入電阻(倍率電阻)“Ro”串聯(lián)并跨接于直流電源上,高阻抗直流放大器將其輸入 電阻“Ro”上的分壓電壓 Uo 經(jīng)放大后送指示器指示被測(cè)絕緣電阻值,并按(1)式計(jì) 算絕緣電阻。 |
工作原理
根據(jù)歐姆定律,被測(cè)電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即
V
R= ---
I
傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測(cè)量電壓V固定,通過測(cè)量流過被測(cè)物體的電流I以標(biāo)定電阻的刻度來讀出電阻值。從上式可以看出,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)的精度是很難提高的。
BEST-121體積、表面電阻率測(cè)定儀是同時(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。
安全注意事項(xiàng) 4.1 使用前務(wù)必詳閱此說明書,并遵照指示步驟,依次操作。 4.2 請(qǐng)勿使用非原廠提供之附件,以免發(fā)生危險(xiǎn)。 4.3 進(jìn)行測(cè)試時(shí),本儀器測(cè)量端高壓輸出端上有直流高壓輸出,嚴(yán)禁人體接觸 ,以免觸電。 4.4 為避免測(cè)試棒本身絕緣泄漏造成誤差,接儀器測(cè)量端輸入的測(cè)試棒應(yīng)盡可 能懸空,不與外界物體相碰。 4.5 當(dāng)被測(cè)物絕緣電阻值高,且測(cè)量出現(xiàn)指針不穩(wěn)現(xiàn)象時(shí),可將儀器測(cè)量線屏 蔽端夾子接上。 例如:對(duì)電纜測(cè)纜芯與纜殼的絕緣時(shí),除將被測(cè)物兩 端分 別接于輸入端與高壓 端,再將電纜殼 ,芯之間的內(nèi)層絕緣物接儀器 “G”,以消 除因 表面漏電而 引起的測(cè)量誤差。也可用加屏蔽盒的方法, 即將被測(cè)物置于金屬屏蔽盒內(nèi),接上測(cè)量線。 |
儀器裝箱單
儀器主機(jī) | 一臺(tái) |
屏蔽箱 | 一個(gè) |
試驗(yàn)電極 | 三個(gè) |
說明書 | 一本 |
電源線 | 一條 |
數(shù)據(jù)線 | 三條 |
合格證 | 一份 |
保修卡 | 一份 |