BEST-121固體液體粉體絕緣材料橡膠塑料體積電阻率表面電阻率測定儀器

一、概述
本儀器是既可測量高電阻，又可測微電流。采用了美國In公司的大規(guī)模集成電路以及技術(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。量限從1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前國內(nèi)測量范圍zui寬，準(zhǔn)確度zui高的數(shù)字超高阻測量儀。電流測量范圍為2×10-4 ～1×10-16Ａ。機(jī)內(nèi)測試電壓為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)品的絕緣電阻測量。本儀器除能測電阻外，還能直接測量微弱電流。儀器*符合并優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)GB1410《固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻系數(shù)和表面電阻試驗(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。
二、主要特點(diǎn)
所有測試電壓（10/50/100/250/500/1000V） 測試時電阻結(jié)果直讀，免去老式高阻計(jì)在不同測試電壓下或不同量程時要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩，使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻樣簡便。 既能測超高電阻又能測微電流。
三、技術(shù)指標(biāo)
1.電阻測量范圍： 0.01×104Ω ～1×1018Ω。
2.電流測量范圍為: 2×10-4A～1×10-16A
3. 雙表頭顯示: 3.1/2位LED顯示
4. 內(nèi)置測試電壓： 10V、50V、100V、250、500、1000V
5. 基本準(zhǔn)確度：1% （*注）
6 使用環(huán)境: 溫度：0℃～40℃，相對濕度<80%
7 機(jī)內(nèi)測試電壓: 10/50/100/250/500/1000V 任意切換
8.供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約5W
四、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 個體防護(hù)裝備 鞋的測試方法
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 12703.4-2010 紡織品 靜電性能的評定 第4部分 電阻率
GB/T 12703.6-2010 紡織品 靜電性能的評定 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
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
五、工作原理
      根據(jù)歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計(jì)的工作原理是測量電壓V固定，通過測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，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。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計(jì)是精度差、分辨率低。同時測出電阻兩端的電壓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是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大，其測量精度很高（），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。
六、典型應(yīng)用
1．測量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計(jì)算機(jī)房用活動地板的系統(tǒng)電阻值
4、測量絕緣材料電阻（率）
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學(xué)和材料研究

七、名詞術(shù)語 
1） 絕緣電阻：施加在與試樣相接觸的二電極之間的直流電壓除以通過兩電極的總電流所得的商。它取決于體積電阻和表面電阻。
2） 體積電阻：在試樣的相對兩表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過兩個電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商；該電流不包括沿材料表面的電流。在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì)。
3） 體積電阻率：絕緣材料里面的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商，即單位體積內(nèi)的體積電阻。
4） 表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng)過一定時間后流過兩電極間的電流之商；該電流主要為流過試樣表層的電流，也包括一部分流過試樣體積的電流成分。在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì)。
5）表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強(qiáng)度與線電流密度之商，即單位面積內(nèi)的表面電阻。

八、測量技術(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，測量結(jié)果就會發(fā)生很大的誤差。同時絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對測量結(jié)果也有很大影響。

c.影響體積電阻率和表面電阻率測試的主要因素是溫度和濕度、電場強(qiáng)度、充電時間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個參數(shù)，電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變化。體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻，或者用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導(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試中去，因此只能近似地測量表面電阻，測得的表面電阻值主要反映被測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)，而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時，它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1min的電化時間。 

（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，電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率，而且還要測定高溫下的體積電阻率，以評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，測定時應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
（2）電場強(qiáng)度：當(dāng)電場強(qiáng)度比較高時，離子的遷移率隨電場強(qiáng)度增高而增大，而且在接近擊穿時還會出現(xiàn)大量的電子遷移，這時體積電阻率大大地降低。因此在測定時，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，影響測量的準(zhǔn)確性。因此，在測量時，試樣要*放電，即可將幾個電極連在一起進(jìn)行短路。
（4）雜散電勢的消除：在絕緣電阻測量電路中，可能存在某些雜散電勢，如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等，其中影響zui大的為電解電勢。用高阻計(jì)測量表面潮濕的試樣的體積電阻時，測量極與保護(hù)極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗(yàn)前應(yīng)檢查有無雜散電勢?？筛鶕?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。如相同，證明無雜散電勢；否則應(yīng)當(dāng)尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源，才能進(jìn)行測量。
（5）防止漏電流的影響：對于高電阻材料，只有采取保護(hù)技術(shù)才能去除漏電流對測量的影響。保護(hù)技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護(hù)導(dǎo)體，截住可能引起測量誤差的雜散電流，使之不流經(jīng)測量回路或儀表。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。測量體積電阻時，三電極系統(tǒng)的保護(hù)極就是保護(hù)導(dǎo)體。此時要求保護(hù)電極和測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。此時斷開與試樣連接的高壓線，加上電壓。如在測量靈敏度范圍內(nèi)，測量儀器指示的電阻值為無限大，則線路無漏電，可進(jìn)行測量。
（6）條件處理和測試條件的規(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)時采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法?？墒褂酶视?mdash;水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預(yù)處理。測試條件應(yīng)與預(yù)處理?xiàng)l件盡可能地*，有些時候（如浸水處理）不能保持預(yù)處理?xiàng)l件和測試條件*時，則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時間內(nèi)完成測試，一般不超過5分鐘。
（7）電化時間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時，通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值。電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于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)過這個電化時間后測定電阻。對于電阻率較高的材料，電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天，因此需要用較長的電化時間。如果需要的話，可用體積電阻率與時間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時，它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時間。

九、體積電阻率表面電阻率測試儀使用注意事項(xiàng)： 
 高阻測量一定要嚴(yán)格按使用方法步聚進(jìn)行，否則有可能造成儀器*損壞或電人。  
１、 應(yīng)在“Ｒｘ”兩端開路時調(diào)零  如接在電阻箱或被測量物體上時調(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零，但改變測量電壓后可能要重新調(diào)零。  
２、 禁止將“Ｒｘ”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊  
３、 在測試過程中不要隨意改動測量電壓，  隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。 
４、 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔  每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當(dāng)有顯示值時應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器（機(jī)內(nèi)有過電流保護(hù)電路）。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過量程應(yīng)換低檔! 
５、 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數(shù)字變化  由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導(dǎo)電機(jī)理復(fù)雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。  
６ 、接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分  本儀表有二連根線：高壓線（紅）和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。 
７ 、測試過程中不能觸摸微電流測試端  微電流測試端zui怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開機(jī)后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。  
８、 在測量高阻時，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽．  在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。 
９、 每次測量完時應(yīng)將量程開關(guān)撥回“１０４ ”檔再進(jìn)行下次測試  在測量時應(yīng)逐漸將量程開關(guān)撥到高阻檔，測量完時應(yīng)將量程開關(guān)撥回低檔。以確保下次開機(jī)時量程開關(guān)處在低阻量程檔。

人體一般可以帶上幾千甚至幾萬伏靜電！

十、高阻測量常見問題

1 。為什么在測量同一物體時用不同的電阻量程有不同的讀 數(shù)？
這是因?yàn)闇y量電阻時為防止過電壓損壞儀器，如果出現(xiàn)過量程時儀器內(nèi)保護(hù)電路 開始工作，將測試電壓降下來以保護(hù)機(jī)內(nèi)放大器。在不同的電壓下測量同一物體會 有不同的結(jié)果。而且當(dāng)測量電阻時若讀數(shù)小于199，既只為三位數(shù)且*位數(shù)為1 時，其準(zhǔn)確度要下降。所以在測量電阻時當(dāng)*次讀數(shù)從1 變?yōu)槟骋蛔x數(shù)時，不應(yīng) 再往更高的量程扭開關(guān)以防對儀器造成過大的電流沖擊。在實(shí)際使用時，即讀數(shù)位 數(shù)多的比讀數(shù)位數(shù)少的準(zhǔn)確度高。

2 ．為什么測量一些物體的電流時用不同的量程也會出現(xiàn)測出結(jié) 果相差較大？
這是因?yàn)橐话阄矬w輸出的電流不是恒定流，而儀器有一定內(nèi)阻，若在儀器上所選 量程的內(nèi)阻過大以至于在儀器上的電壓降影響被測物體的輸出電流時會造成測量誤差。一般電流越小的量程內(nèi)阻越高，所以在測量電流時應(yīng)選用電流大的量程。在實(shí) 際使用時即只要電流表有讀數(shù)時，讀數(shù)位數(shù)少的小的比讀數(shù)位數(shù)多的準(zhǔn)確度高。

3．為什么測量時儀器的讀數(shù)總是不穩(wěn)？
一般的材料其導(dǎo)電性不是嚴(yán)格像標(biāo)準(zhǔn)電阻樣在一定的電壓下有很穩(wěn)定的電流，有 很多材料特別是防靜電材料其導(dǎo)電性不符合歐姆定律，所以在測量時其讀數(shù)不穩(wěn)。 這不是儀器的問題，而是被測量物體的性能決定的。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以測量1分鐘時間 的讀數(shù)為準(zhǔn)。通常在測量高電阻或微電流時測量準(zhǔn)確度因重復(fù)性不好，對測量讀數(shù) 只要求2位或3位。另外在測量大電阻時如果屏蔽不好也會因外界的電磁信號對儀器 測量結(jié)果造成讀數(shù)不穩(wěn)。

4.   這是因?yàn)樵跍y量時被測物體及儀器輸入端都有一定的電容，這個電容在測量時已 被充電到測量電阻時的電壓值，如果儀器不撥到104擋后關(guān)電源這個充電后的電容器 會對儀器內(nèi)的放大器放電而造成儀器損壞。當(dāng)被測量物體電容越大，測試電壓越高 時，電容器所儲藏的電能越大，更容易損壞儀器，特別是在電阻的高量程或電流的 低量程時因儀器非常靈敏，儀器過載而損壞的可能性更大。所以一定要將量程開關(guān) 再撥到104擋后才能關(guān)電源。

5。 為什么在測量電阻過程中不要改變對被測物的測試電 壓？
在測量電阻過程中如果改變對被測物的測試電壓，無論電壓變高或變低時都將 會產(chǎn)生大脈沖電流，這個大的電流很有可能使儀器過量程甚至更損壞儀器。另一方 面如果電壓突然變化也會通過被測量物體的（分布）電容放電或反向放電對測量儀 器造成沖擊而損壞儀器。有的物體的耐壓較低，當(dāng)您改變測量電壓時有右能擊穿而 產(chǎn)生大電流損壞儀器。如果要改變測量電壓，在確保被測量物體不會因電壓過高擊 穿時，要先將量程開關(guān)撥到104檔后關(guān)閉電源，再從儀器后面板調(diào)整到所要求的電 壓。有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。

6 。為什么測量完畢要將量程開關(guān)再撥到 104 檔后關(guān)閉電源？
這是因?yàn)闄C(jī)內(nèi)的電容器充有很高的電壓（zui高電壓達(dá)1200V以上），這些電容器的 所帶的電能保持較長的時間，如果關(guān)閉電源開關(guān)，則會將機(jī)內(nèi)的高壓電容器很快放 電，不會在測量的高壓端留有很危險(xiǎn)的電壓造成電擊。如果僅撥電源線而不是關(guān)電 源開頭，雖然斷了電源，但機(jī)內(nèi)高壓電容器還有會因長時間保持很高的電壓，將會 對人員或其它物體造成電擊或損壞。在儀器有問題時也不要隨便打開機(jī)箱因機(jī)內(nèi)高壓造成電擊，要將儀器找專業(yè)技術(shù)人員或寄回廠家修理。

11、體積電阻率表面電阻率測試儀主要應(yīng)用范圍 ：
a    材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì) 算機(jī)房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；
b    材料體積電阻（率）和表面電阻（率）測量；
c    電化學(xué)和材料測試,以及物理,光學(xué)和材料研究;
d    微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量。