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塑料机械网供求商机供应信息电阻率测定仪-体积表面电阻率测定仪

电阻率测定仪-体积表面电阻率测定仪

2019-06-11

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?#26412;?#38271;阳万兴路86号
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产品详情

体积表面电阻率测定仪ATI-212

超大彩色触摸?#26009;?#31034; 直接读取电阻电阻率

符合标准

GB/T 1410-2006 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法 AST D257-99绝缘材料的直流电阻或电导试验方法

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 ?#35835;?#21270;橡胶 绝缘电阻率的测定

GB/T 2439-2001?#35835;?#21270;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 12703.4-2010 纺织品 静电性能的评定 第部分电阻率

GB/T 10064-2006_测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法

一概述

ATI-212体积表面电阻率测定仪为我公司 121 升级产品 改进了之前仪器只能计算出电阻 需手动换算电阻率 结合了用户反馈要求 测量简单特别是在电阻的测量时 只需人为放入试样无需换算结果自动求数试样可进行选择及 固体粉体液体三种即可自动的换算出电阻率 产品采用彩色 64 位真彩屏幕显示 支持触屏选定试样

屏幕显示材料 电阻 电流 电压 电阻率 本仪器具有精度高显示迅速性好稳定读数方便 适用于橡胶塑料薄膜及粉体液体?#26696;?#31181;绝缘材料体积和表面电阻电阻率的测定

二主要特点

电阻测量范围宽 1×104Ω 1×1018Ω

电流测量范围为 2×10-4 1×10-16

体积小重量轻准确度高

电阻电流电阻率 同时显示 并且由彩色大?#26009;?#31034;

直接显示电阻 和电阻率 无须换算只需输入式样厚度即可由仪器自动算出电阻率

所有测试电压(10V/50V/100/250/500/1000V) 测试时电阻与电阻率结果直读免去老式高阻计在不同测试电压下或不同量程时要乘以系数等使用不便的麻烦并且支持试验结果的存储调取打印既能测超高电阻又能测微电流还可以直接测得电阻率

三技术指标

1电阻测量范围 0.01×104Ω 1×1018Ω

2电流测量范围为 2×10-4A1×10-16A

3显 示 方 式数字彩屏触摸显示

4内置测试电压 10V 50V100V2505001000V

5基本准确度1% (*注)

6使用环境 温度0桫40棬相对湿度<80%

7机内测试电压 10V/50V/100/250/500/1000V ?#25105;?#20999;换

8供电形式 AC 220V50HZ功耗约 5W

9显示类别电阻电阻率电流

10输入方式真彩 64 位手写触摸

11显示结果电阻电阻率电流

四显示方式

超大触摸彩?#26009;?#31034; 可直接读取电阻和电阻率 内置软件测试系统 测试式样可选择 仪器自动分配计算

显示指标 电压电流电阻电阻率及式样

标准配置

1测试仪器1 台

2.电源线1 条

3测量线3 根屏蔽线测试接线接地线

4使用?#24471;?#20070;1 份

备注

此款仪器为我公司0新研发产品 支持大屏幕输入 即可使用户直接得出电阻率?#37096;?#20197;直接得出电阻 配不同的测量电极夹具可以测量不同材料固体粉体或液体的体积电阻率和表面电阻率或电导率

 

 

绝缘材料直流电阻或电导的标准试验方法1


1. 范围
1.1 本试验方法包含直流绝缘电阻体积电阻和表面电阻的测量所用直流程序通过该测量及样本和电极的几何尺寸可以计算出电绝缘材料的体积电阻和表面电阻同?#34987;?#21487;以计算出相应的电导和电导率

1.2 这些试验方法不适用于测量?#26800;?#23548;电材料的电阻/电导这些材料评估可采用试验方法D4496

1.3 本标准描述了几种可选择的测量电阻或电导的普通备用方法特殊材料科采用合适的标准ASTM试验方法进行测试这些特殊材料具有电压应力范围和有限起电时间同时规定了样本结?#36141;?#30005;极几何形状这些个别特殊试验方法将能更好得定义测量值的精度和偏差

1.4 本标准并没有完全列举所?#26800;?#23433;全声明如果有必要根据?#23548;适?#29992;情况进行斟酌使用本规范前使用者有责任制定符合安全和健康要求的条例和规范并明确该规范的使用范围

 

2. 引用文件
2.1 ASTM标准2
    D150  固体电绝缘材料的恒定电介?#21097;?#30340;交流损耗特性和介电常数的测试方法

D374  固体电绝缘材料厚度的标准试验方法2013年撤消3

D1169  电绝缘液电阻率(电阻系数)试验方法

D1711  电绝缘相关术语

D4496  ?#26800;?#23548;电材料直流电阻或电导的标准试验方法

D5032  用饱和甘油溶液方式维持恒定相对湿度的规程

D6054  测试用电工绝缘材料的调节规程2012年撤消3

E104   用水溶液保持恒定相对湿度的规程

 

3. 术语

3.1 定义

3.1.1 以下定义直接来自术语标准D1711适用于本标准正文所用术语

3.1.2 绝缘电导名词——当直流电压施加到两个电极上两个电极在样本上或样本内之间的总体积和表面电流的比值

3.1.2.1 讨论——绝缘电导是绝缘电阻的倒数

3.1.3 表面电导名词——当直流电压施加到两个电极上两个电极在样本上表面之间的电流的比值

3.1.3.1 讨论——?#23548;?#27979;量不可避免地要包含某些体积电导表面电导是表面电阻的倒数

3.1.4 体积电导名词——当直流电压施加到两个电极上两个电极在样本上或样本内之间的某个样本体积的电流的比值

3.1.4.1 讨论——体积电导是体积电阻的倒数

3.1.5 表面电导名词——表面电导率乘以样本表面尺寸电极之间的距离除以电极宽度定义为电流通路的比值该比值可变换为获得的测量电导如果在正方形的反面形成电极的话

3.1.5.1 讨论——表面电导用西门子表示通常用西门子/平方平方值大小是不重要的来表示表面电导是表面电阻的倒数

3.1.6 体积电导名词——体积电导乘以样本体积尺寸的比值即电极之间距离除以电极的横截面面积该值可通过获得电导转化为测量电导如果在单位立方体的反面形成电极的话

3.1.6.1 讨论——体积电导通常用西门子/厘米或西门子/米来表示?#24425;?#20307;积电阻的倒数

3.1.7 ?#26800;?#23548;电的形容词——描述了固体材料的体积电阻在1到10000000Ω-cm之间

3.1.8 绝缘电阻Ri名词——施加到两个电极样本上或样本内总体积的直流电压与电极间表面电流的比值

3.1.8.1 讨论——绝缘电阻是绝缘电导的倒数

3.1.9 表面电阻RS名词——施加到两个电极样本表面的直流电压与电极间电流的比值

3.1.9.1 讨论——在?#23548;?#27979;量时不可避免地包含某些体积电阻表面电阻是表面电导的倒数

3.1.10 体积电阻RV名词——施加到两个电极样本上或里面的直流电压与电极间样本体积上的电流的比值

3.1.10.1 讨论——体积电阻是体积电导的倒数

3.1.11 表面电阻ρs名词——表面电阻率乘以样本表面尺寸的比值电极宽度定义为电流通路除以电极间的距离该?#30340;?#36716;化为获得的测量电阻如果在正方形反面形成电极的话

3.1.11.1 讨论——表面电阻用?#32442;?#34920;示通常?#37096;?#29992;?#32442;?平方来表示平方值大小是不重要的表面电阻是表面电导的倒数

3.1.12 体积电阻ρv名词——体积电阻率乘以样本体积尺寸的比值电极间样本的横截面面积除以电极间的距离该?#30340;?#36716;化为获得电阻的测量电阻如果在单位立方体的反面形成电极的话

3.1.12.1 讨论——体积电阻通常用?#32442;?厘米shouxuan或?#32442;?米来表示体积电阻是体积电导的倒数

 

4. 试验方法的摘要

4.1 材料样本或电容器的电阻或电导通过在规定条件下测量电流或电压下降而得出通过使用合适的电极体系可?#30452;?#27979;量表面和体积电阻或电导当要求的样本和电极尺寸已知时此时可以计算出电阻或电导

 

5. 重要性和用途

5.1 绝缘材料用于电子系统彼此和与地面之间隔离该材料能提供零部件的机械支撑由于此用途通常要求具有尽可能gao的绝缘电阻以与可接受的机械化学和耐热性能一致因为绝缘电阻或电导组合了体积和表面电阻或电导当?#23548;适?#29992;时要求试验样本和电极具有相同的形式此时的测量值是非常有用的表面电阻或电导随着湿度发生快速变化?#27426;?#20307;积电阻或电导则稍微变化尽管总的变化在一些变化可能更大

5.2 电阻或电导可用于间接预测某些材料的低频率电介质击穿和损耗因数性能电阻或电导通常作为湿度含量固化程度机械连续性或不同类型老化的间接测量方式这些间接测量的效用取决于通过理论或经验研究确立的相关?#21462;?#34920;面电阻的降低可导致因为电场强度降低而发生电介质击穿电压的增加或者由于应力面积的增加而发生电介质击穿电压的降低

5.3 所?#26800;?#30005;介质电阻或电导都取决于电化时间长短和施加的电压值除了普通的环境变量之外这些因素必须已知同?#21271;?#21578;以使得电阻或电导测量值有意义在电绝缘材料工业中形容词“表观”通常适用于在?#25105;?#36873;择电化时间条件下获得的电阻值见X1.4

5.4 体积电阻或电导可通过在特定应用场合设计某个绝缘体使用的电阻和尺寸数据计算得出研究已经表明电阻或电导随着温度和湿度的变化而变化1,2,3,44同时在设计工作条件时必须已知这?#30452;?#21270;体积电阻或电导测量值通常用于检查绝缘材料的均匀性或者对于加工?#21830;?#27979;影响材料质量的导电?#21448;剩?#32780;这不容易通过其它方法观察到

5.5 体积电阻超过1021Ω·cm(1019Ω·cm)时样本在普通实验室条件测试获得的数?#23548;?#31639;得出体积电阻如果结果确实可疑则应考虑通常使用的测量设备的局限性

5.6 表面电阻或电导不能精确测量只能近似测量因为体积电阻或电导总是受到测量方法的影响测量值还受到表面污染的影响表面污染及其积聚速度受到许多因素的影响包括静电充电和界面张力这些因素反过来可以影响表面电阻当包括污染但是在通常常识下判断不是电绝缘材料的材料性能时此时表面电阻或电导可视为与材料性能相关

 

6. 电极系统

6.1 绝缘材料的电极将?#24066;酌?#25509;触样本表面同时不会由于电极电阻或样本的污染5而引入相当可观的误差电极材料应在试验条件下能耐腐蚀当对制造样本进行测试时例如连接衬套线缆等等采用的电极作为样本或其装配组件的一部分在这类场合绝缘电阻或电导的测量值此时包括电极或安装材料的污染影响同时在?#23548;适?#29992;时通常与样本性能有关

 

 

 

 

3括号里的粗体数字参阅这些试验方法附属的参考文献清单

 

 

1  接线柱电极用于扁平固体样本

6.1.1 接线柱和锥形销电极图1和图2提供了一种施加电压到刚性绝缘材料的方法以?#24066;?#35780;估材料的电阻或电导性能这些电极尝试模拟?#23548;适?#29992;条件例如仪器面板和接线板上的接线柱当层压绝缘材料具有gao树脂含量表面时锥形销电极与接线柱电极相比由于其能更加?#37196;?#25509;触绝缘材料实体上可以获得稍微?#31995;?#28857;的绝缘电阻值获得的电阻或电导值gao度受到每个销子与电介质材料的独立接触销子的表面粗糙度和电介质材料中孔的光洁度的影响不同样本很难获得再现性的试验结果

 

 

 

 

 

A. 厚板样本

 

B. 管状样本

 

C. 条状样本

使用普拉特&惠特尼0.3锥形销

2  锥形销电极

6.1.2 图3试验装置的金属棒主要设计用于评估?#26377;源?#29366;薄固体样本的绝缘电阻或电导可作为电学质量控制的一种简单简易的方式?#26412;?#32536;材料的宽度比其厚度大很多时该装置在能更满意获得表面电阻或电导的近似值

6.1.3 银色漆图4图5和图6在商业用途通常具?#26800;gao电导性能银色漆有空气?#31245;?#25110;低温烘烤型两个品种其具有足够的孔隙以?#24066;?#28287;气在银色漆之间扩散因此在施加电极之后?#24066;?#23545;试验样本进行状态调节在研究耐湿度影响和温度变化的影响时这是一个特别有用的特征?#27426;?#22312;将电导漆作为电极材料之前应确保漆?#26800;?#28342;剂不会?#36136;?#26448;料以改变材料的电性能用?#35813;?#21047;可获得相当光滑的保护电极边缘?#27426;?#23545;于?#25165;套?#30005;极当使用刻度圆规和银色漆绘制电极的轮廓圆同时用刷子充满封闭区域时可以获得更加尖锐的边缘

6.1.4 可以使用图4图5和图6所示的喷涂金属如果试验样本可以获得满意的附着力性能薄喷涂电极在漆膜尽可能快的涂覆方面具有特殊优点

6.1.5 在6.1.4给定的相同条件下可以使用蒸?#24179;?#23646;

6.1.6 图4所示的金属箔可以作为电极作用到样本表面上电介质电阻或电导研究所用金属箔的厚度范围为6~80μm铅或锡箔是zui常用的箔这些物质通过zui小数量的?#24425;?#26519;硅润脂油或其它合适材料作为粘合剂使得箔附着在试验样本上这类电极应施加足够的平稳压力以排除所有皱褶同时清除箔边缘周围过量的粘合剂此处可以通过清洗手巾纸来擦拭过量的粘合剂一种非常有效的方法是使用一台硬的窄滚压机宽度为10-15mm同时向外滚压表面直到箔上没有可见的压印痕迹只有样本具有非常平的表面本技术才可以满足使用需求粘合剂薄膜应小心地降低到2.5μm由于该薄膜与样本相关连它将总是导致测量电阻值太gao对于厚度250μm的?#31995;?#30005;阻样本该误差可能变得极大同时硬滚压机可用力将尖锐粒子压入或穿过薄膜50μm箔电极没有气孔在电极作用之后将不?#24066;?#23545;试验样本进行状态调节粘合?#37327;?#22312;gao温下丧失其有效性迫使有必要在压力?#29575;?#29992;扁平金属支撑板在合?#26159;?#21106;设备帮助下可能从某个电极切割成合适宽度的条带以形成被保护电极和保护电极该三接线柱样本通常不能用于表面电阻或电导测量因为油脂残留在间隙表面

6.1.7 如图4所示水中或其它合适装置中分散的胶体石墨可用于刷洗无孔薄板绝缘材料以形成空气?#31245;?#30005;极只有满足以下所?#26800;?#26465;件才推荐使用该电极材料

6.1.7.1 待测试的材料必须接受一层石墨涂层该涂层在测试之前将不会发生脱落

6.1.7.2 正在测试的材料必须不能轻易吸收水

6.1.7.3 状态调节必须在?#31245;?#27668;氛规程D 6054步骤B中进行同时应在相同气氛中进行测量

6.1.8 液态金属电极能给出满意的结果同时可作为一?#30452;?#29992;方法来使得与样达到必要的接触以有效地进行电阻测量上端电极形成的液态金属应受到不锈?#21482;?#24418;件的限制每个环形件应通过在远离液态金属的侧上磨?#21271;?#30340;方式来让其?#31995;?#30340;边缘缩减至形成一个锐边缘图7和图8显示了两种可能的电极布置方式

6.1.9 图4的金属平板被保护的可在室温和gao温下用于测试?#26377;?#21644;压缩材料对条带来说该金属平板应为圆形或矩形

6.1.9.1 在某些电池设计中采用观察到金属平板电极体系变化来测量油脂或填充化合物该电池预先装配然后待测试材料添加到固定电极之间的电池中或电极以预定电极间距强制压入材料?#23567;?#30001;于这些电池中电极形状的原因使得难于测量有效电极区域和电极之间的距离每个电池常数K等于表1的A/t因子可通过?#29575;交?#24471;

                                     1

式中

K单位为厘米

C单位为皮法拉指的是以空气为电介质的电极体系电容C的测量方法见试验方法D150

6.1.10如图4所示导电橡胶已经用作为电极材料导电橡胶材料必须采用合适的板子作为衬里同?#21271;?#39035;足够软以使得当施加适当压力时可与样本获得有效接触

6.1.11 在测?#32536;?#32447;和线缆的绝缘性时水可用作为一个电极样本两端必须远离水同时其长度应使得可以忽略沿着绝缘材料的泄漏当有必要在样本每?#27426;?#20351;用保护时参考特定的导线和线?#29575;?#39564;方法当用于标准化时要求在水中添加氯化钠以使得氯化钠浓度为1.01.1%NaCl以确保获得适当的电导在温度达到大约100进行测量证明是可?#26800;ġ?/span>

 

3  条带和扁平固体样本的带状电极

 

4  体积和表面电阻或电导测量用扁平样本

 

 

5  体积和表面电阻或电导测量用管状样本

 

 

 

 

 

 

 

 

A-厚板样本

 

B—管子或条料样本

6  涂导电漆膜电极

 

7  扁平固体样本用液体金属电极

 

8  薄片状材料用液体金属电池

 

7. 装置和试验方法的选择

7.1 电源——要求采用稳定的直流电压电源见X1.7.3蓄电池或其它稳定直流电压电源已经证明适用于该用途

7.2 保护回路——不管是采用两个电极没有保护测量绝缘材料的电阻或者是采用三个终端系统两个电极?#30001;?#20445;护测量绝缘材料的电阻都要考虑怎样在试验设备和试验样本之间进行电连接如果试验样本远离试验设备?#27426;?#36317;离或者试验样本在湿热条件下进行测试或者样本电阻预期相?#21592;?#36739;gao10101015ohms则试验设备和试验样本之间可能容易存在虚假的电阻通路有必要采用保护回路来使得这些虚假通路的干涉降至zui低?#37096;?#35265;X1.9

7.2.1 带保护电极——使用同轴电缆其?#38745;?#36890;向保护电极屏蔽?#36865;?#21521;保护电极以使得试验设备和试验样本之间获得适当的保护连接

7.2.2 没有保护电极——使用同轴电缆?#38745;?#36890;向某一电极屏蔽端端接到?#26377;静?#26411;端大约1cm处?#37096;?#35265;图10

7.3 直接测量——采用任何设备设备具有±10%的灵敏度和精度测量在固定电压下通过样本的电流适用的电流测量设备包括静电计带指示器的直流放大器和电流计典型方法和回路见附录X3规定当校准测量设备刻度盘来直接读取?#32442;?#30005;阻值时则不要求计算电阻测量值

7.4 比较法——惠斯登电桥回路可采用标准电阻器电阻来比较样本电阻见附录X3

7.5 精度和偏差考虑

7.5.1 概述——作为设备选择的指导表2总结了相关的考?#19988;?#32032;但是不暗示列举的示例是weiyi适用的该拟用于采用现代设备显示明显可能的范围在任何场合只有小心选择设备组合才可以获得或者超过这些范围?#27426;?#24517;须强调考虑的误差只是测量仪器的误差如附录X1讨论的误差是一个完全不同问题在后面的连接中表2的zui后一列列举了采用不同方法由保护电极和保护体系之间的绝缘电阻分流的电阻通常来说该电阻值?#38477;ͣ?#30001;于过度分流导致的误差可能性就越小

注2不管采用何种测量方法只有认真评估所有误差源才可获得zuigao的精?#21462;?#26377;可能确立这些零部件的任何测量方法或者获得完整试验装置的测量方法通常来说采用gao灵敏度电流计的方法要求比采用指示器或记录器的方法获得更加永久得安装采用指示器例如电压表电流计直流放大器和静电计的方法要求手动调节zui小同时容易读数但是要求操作者在特定时间内进行读数惠斯登电桥图X1.4和电位?#21697;?#27861;图X1.2b要求操作者专心保持?#33014;?#20294;是?#24066;?#22312;空闲时设定在特定时间时读数

 

9  体积和表面电阻测量用保护电极连接体积电阻衔接图示

 

10  体积和表面电阻测量用未保护电极连接体积电阻衔接图示

7.5.2 直接测量

7.5.2.1 电流计-电压表——采用电流计-电压表方法测量电阻的zui大百?#30452;任?#24046;是电流计指示性电流计可读性和电压表指示性的百?#30452;任?#24046;总和一个示例是当500V施加到40GΩ电阻时电导为25pS灵敏度为500/pA刻度的电流计将偏离25个刻?#21462;?#22914;果偏离可读取到接近0.5个刻度时同时校准误差包括埃尔顿顿分流误差为观测值的±2%zui终的电流计误差将不超过±4%如果电压表误差为±2%的满刻度当电压表读取满刻度时可采用±6%zui大误差来测量该电阻值同时当读取1/3的满刻度时可采用±10%zui大误差来测量该电阻值要求读取接近满刻度是容易显而?#20934;?#30340;

7.5.2.2 电压表-电流表——计算值的zui大百?#30452;任?#24046;是指电压VxVs和电阻Rs的百?#30452;任?#24046;的总和与特定方法相比Vs和Rs的误差通常更取决于采用设备的特征确定Vs误差的zui关键因素是指示器误差放大器零漂移和放大器增益稳定性采用?#29575;?#31934;心设?#21697;?#22823;器或静电计增益稳定性通常不是关注的问题采用现?#26800;?#25216;术直流电压放大器或静电计的零漂移不能够排除但是可以将之足够低而成为这些测量的相对不关键因素只要精心设计换流器型放大器零漂移?#23548;?#19978;不存在因此假如电位计电压精确已知的话图X1.2b的零位法理论上比采用指示器的方法误差更小Rs的误差取决于放大器灵敏?#21462;?#24403;在给定电流下测量时放大器灵敏度越gao?#31995;?#20540;可能性越大此时可使用gao精密线缠绕标准电阻器放大器可以获得已知精确到±2%的100GΩ标准电阻是可以适用的当施加500V时如果放大器或静电计的10mV输入能提供满刻度偏移误差不大于2%的满刻度则可采用6%的zui大误差当电压计读取满刻度时或10%的zui大误差当电压计读取1/3刻度时来测定5000TΩ的电阻

7.5.2.3 比较-电流计——计算电阻或电导的zui大百?#30452;任?#24046;是指Rs电流计偏移或放大器读数的百?#30452;任?#24046;总和同时假设电流灵敏度与偏移无关对于?#29575;?#30005;流计直流电流放大器可能发生1/3刻度偏移后者的假设精度到±2%有用范围之内在1/10满刻度偏移之上Rs的误差取决于采用的电阻器类型但是1MΩ电阻的误差极限低至0.1%是适用的对于满刻度偏移采用灵敏度为10nA的电流计或直流电流放大器500V施加到5TΩ电阻上将能产生1%的偏移在该电压处采用先前标记的标准电阻器Fs=105ds将大约为1/2的满刻度偏移可读性误差不大于±1%如果dx大约为1/4满刻度偏移可读性误差将不超过±4%同时可以在±5-1/2%zui大误差下测量200GΩ电阻

7.5.2.4 电压变化速率——测量精度直接与施加电?#36141;?#30005;流计读数变化的时间率测量精度成比例静电计开关打开的时间长短和采用的刻度应使得可以精确测量时间同时可获得满刻度读数在这些条件下精度将与其它测量电流方法的精度相?#34180;?/span>

7.5.2.5 比较电桥——当探测器具有适当的灵敏度电脑电阻的zui大百?#30452;任?#24046;是指臂AB和N的百?#30452;任?#24046;总和当采用1 mV/分刻度的探测器灵敏度时500V电压施加到电桥上RN=1GΩ电阻为1000TΩ将能产生一个分刻度的探测器偏移假设忽略RA和RB的误差已知RN=1GΩ在±2%之内同时电?#29260;胶?#22312;一个探测器分刻度可采用±6%的zui大误差来测量100TΩ的电阻

7.6 几个制造商?#21830;?#20379;必要的满足本方法要求的零件或专用系统

 

8. 抽样

8.1 抽样?#24471;?#21442;考相应材料规范

 

9. 试验样本

9.1 绝缘电阻或电导测定

9.1.1 当样本具有?#23548;?#29992;途要求的形状电极和安装方式时测量值为zui大值衬套电缆和电容器为典型示例在这些示例中试验电极作为样本的一部分同时采用标准的安装方式

9.1.2 对于固体材料样本zui常用形状为扁?#33014;?#26495;条带条料和管材图2的电极布置可应用于扁?#33014;?#26495;条料或内径大约为20mm或更大的刚性管?#21360;?#22270;3的电极布置可应用于板材带材或?#26377;?#26465;带对于刚性带材样本金属支撑可以不作要求图6的电极布置可应用于扁?#33014;?#26495;条料或管材

9.2 体积电阻或电导测定

9.2.1 试验样本形状应?#24066;?#20351;用第三个电极?#21271;?#35201;时?#21592;?#20813;来自表面效应的误差试验样本可为扁?#33014;?#26495;条带或管?#26377;?#29366;图4图7和图8显示了厚板或薄板样本的电极应用和布置图5中三个电极作用到管子样本的?#26029;?#27178;截面在图中0.1电极为被保护电极0.2电极为保护电极在0.1电极每?#27426;?#21253;含一个环圈两个环圈电子连接0.3电极为非保护电极7,8对于忽略表面泄漏的材料只检查体积电阻可忽略使用保护环圈图4适用于3mm厚样本尺寸如下D3=100mmD2=88mm和D1=76mm或者作为一种选择D3=50mmD2=38mm和D1=25mm对于某一给定灵敏度较大样本?#24066;?#22312;较gao电阻材料上进行更加精确测量

9.2.2 依据待测试材料?#35789;?#39564;方法D374的某种方法测量样本的平均厚?#21462;导?#27979;量点应均匀分布在测量电极包括的区域内

9.2.3 当要求测定体积电阻或电导时被保护电极0.1应?#24066;?#35745;算被保护电极的有效面积圆形电极的?#26412;?#27491;方形电极边长或者矩形电极的zui短边长应至少为4倍的规定厚?#21462;?#38388;隙宽度应足够大以使得0.1电极和0.2电极之间的表面泄漏不会导致测量误差这对gao输入阻抗设备尤其重要例如静电计如果按照9.3.3的建议间距等于两倍的样本厚度以使得样本可以用于测定表面电阻或电导此时可足够精确测定0.1电极的有效面积如果需要更精确测定0.1电极的有效面积可从附录X2获得间距宽度修正值0.3电极应在所?#26800;?#21487;?#30001;?#21040;0.2电极内侧边缘至少两倍的样本厚?#21462;?/span>

9.2.4 对于管状样本0.1电极应包围样本外侧同时电极轴向长度应至少为4倍的样本壁厚间距宽度相关考虑与9.2.3所述相同0.2电极包含管?#29992;欢?#30340;包围电极两个零件通过外部方式进行电子连接每一个零件的轴向长度应至少为2倍样本的壁厚0.3电极必须包括样本的内表面轴向长度?#30001;?#21040;外侧间隙边缘?#30001;?#36317;离至少为两倍的壁厚管状样本图5可采用绝缘导线或电缆形状如果电极长度大于100倍的绝缘材料厚度被保护电极端部效应可以忽略同?#21271;?#25252;电极的精细间距不作要求因此当水作为0.1电极0.1和0.2电极之间的间距可为几厘米以?#24066;?#36825;些电极之间的表面电阻足够在这种场合?#27426;约?#36317;宽度进行修正

9.3 表面电阻或电导测定

9.3.1 试验样本可为与特定目的一致的任何可行形状例如扁?#33014;?#26495;条带或管?#21360;?/span>

9.3.2 图2和图3的布置设计用于已知体积电阻比表面2电阻相对gao的场合?#27426;?#23545;于刚性带状样本这些模?#36141;?#26426;加工表面组合使得获得的结果通常无效当样本宽度大于厚度时图3的布置更能满足要求因此切边效应趋向于变得相对小因此本布置更适合用于测定薄样本例如条带在没有考虑先前注明的限制因素时表面电阻或电导测试?#21271;?#39035;从不使用图2和图3的布置

9.3.3 图4图6和图7的三个电极布置可以用于材料比较用途0.1和0.2电极之间的表面间距的电阻或电导应直接采用0.1电极作为被保护电极0.3电极作为保护电极0.2电极作为非保护电极7,8来进行直接测定如此测定的电阻或电导?#23548;?#19978;为0.1和0.2电极之间的表面电阻或电导同时与相同两个电极之间的某些体积电阻或电导相关联在本布置中表面间距宽度g应大约为两倍的样本厚度t除了薄样本之外其中g可远大于两倍的材料厚?#21462;?/span>

9.3.4 对于具?#26800;?#20307;积电阻的非常薄样本此时被保护电极和保护系统之间产生的低电阻可?#32536;?#33268;过度的误差此时要求采用特殊技术和电极尺寸

9.4 液体绝缘电阻——液体绝缘材料抽样采用的试验电池和电池清洗方法应满足试验方法D 1169的规定

 

10. 样本安装

10.1 测量时安装样本时电极之间或者测量电极和地面之间没?#26800;?#30005;通路是非常重要的9避免用裸手处理绝缘表面而是应该穿戴醋酸人造纤维手套对于体积电阻或电导的仲裁实验在调节之前采用合适溶剂清洗表面当要测量表面电阻时可互相协定是否应清洗表面如果要求清洗记录任何表面清洗的详细信息

 

11. 调节

11.1 按规程D 6054调节样本

11.2 规程E 104或D 5032所述的循环空气环境试验箱或方法对控制相对湿度非常有用

 

12. 步骤

12.1 绝缘电阻或电导——在试验箱中正确安装样本如果试验箱和调节试验箱相同推荐步骤应在调节开始之前安装样本采用具有要求灵敏度和精度的设备进行测量见附录X3除非另有规定采用60s的电化时间500±5V的作用电压

12.2 体积电阻或电导——测量?#22270;?#24405;电极尺寸保护间距宽度g计算电极的有效面积采用具有要求灵敏度和精度的设备进行电阻测量除非另有规定采用60s的电化时间500±5V的作用直流电压

12.3 表面电阻或电导

12.3.1 测量电极尺寸电极之间距离g采用具有要求灵敏度和精度的设备测量0.1和2电极之间的表面电阻或电导除非另有规定采用60s的电化时间500±5V的作用直流电压

12.3.2 当使用图3的电极布置P视为样本横截面的周长对于薄样本例如条带周长能有效降低至两倍的样本宽?#21462;?/span>

12.3.3 当使用图6的电极布置同时如果与表面电阻例如湿气污染绝缘?#21028;?#26448;料表面相比已知体积电阻非常gao时P视为两倍的电极长度或者两倍的圆柱体周长

 

13. 计算

13.1 采用表1等式计算体积电阻和体积电导

13.2 采用表1等式计算表面电阻和表面电导

 

14. 报告

14.1 报告所有以下信息

14.1.1 材料描述和标识名称等级颜色制造商等等

14.1.2 试验样本的形状和尺寸

14.1.3 电极的类型和尺寸

14.1.4 样本调节清洗预?#31245;P?#22312;湿度和温度下的调节时间等等

14.1.5 试验条件测量时的试样温度相对湿度等

14.1.6 测量方法见附录X3

14.1.7 作用电压

14.1.8 测量的电化时间

14.1.9 相应电阻测量值单位为?#32442;P?#25110;电导单位为西门子

14.1.10 当要求时体积电阻计算值单位为?#32442;?厘米体积电?#25216;?#31639;值单位为西门子/厘米表面电阻计算值单位为?#32442;P科?#26041;或表面电?#25216;?#31639;值单位为西门子?#31185;?#26041;

14.1.11 ?#24471;?#25253;告值是否为“表观”或者“稳定状态”

14.1.11.1 在测试用后者75%特定电化时间期间只有回路?#26800;?#30005;流数值变化保持在±5%之内才可获得“稳定状态”值在任何其他情况下进?#26800;?#27979;试视为“表观”

 

15. 精度和偏差

15.1 精度和偏差天性受到方法设备和样本选择方法的影响分析细节见第7和9节尤其得参阅7.5.1-7.5.2.5

 

16. 关键

16.1 直流电阻绝缘电阻表面电阻表面电阻率体积电阻体积电阻率

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1  电阻或电?#25216;?#31639;A

电极或样本类型

体积电阻Ω-cm

体积电导S/cm

测量电极有效面积

 

 

圆形图4

矩形

正方形

管状(图5)

电缆

 

 

表面电阻Ω?#31185;?#26041;

表面电阻Ω?#31185;?#26041;

被保护电极的有效周长

 

 

圆形图4

矩形

正方形

管状(图5和6)

术语

A=对于采用的特殊布置测量电极的有效面积

P=对于采用的特殊布置保护电极的有效周长

RV=测量体积电阻单位为?#32442;P?/span>

GV=测量体积电导单位为西门子

RS=测量表面电阻单位为?#32442;P?/span>

GS=测量表面电导单位为西门子

t=样本的平均厚度

DoD1D2gL=图4和图6所示尺寸g的修正因子见附录X2

ab=矩形电极的边长

ln=自?#27426;?#25968;

A所有尺寸单位为厘米

 

2  使用设备和条件

方法

参考

zui大?#32442;分?/strong>

在500V探测

zui大?#32442;分?/strong>

在500V测量精确到±6%

测量类型

从保护电极到保护电极的绝缘电阻分流的?#32442;?#30005;阻值

章节

图号

电压表-?#25165;?#35745;电流表

X3.1

图X1.1

1012

1011

偏移

10105

比较电流计

X3.4

图X1.3

1012

1011

偏移

10105

电压表-?#25165;?#35745;直流放大器静电计

X3.2

图X1.2a

(位置1)

 

1015

 

1013

偏移

102109

 

 

图X1.2a

(位置2)

 

1015

 

1013

偏移

偏移

102103

1031011

 

 

图X1.2b

1017

1015

零位

0有效

 

 

图X1.2b

1017

1015

 

 

比较惠斯登电桥

X3.5

图X1.4

1015

1014

零位

105106

电压变化速率

X3.3

图X3.1

100 MΩ·F

 

偏移

非保护

兆欧计典型

商用设备

 

1015

1014

直接读数

1041010

 

 

 

 

附录
非强制性信息

X1. 绝缘电阻或电导测量的影响因素

X1.1 材料的固有变化——由于在类似试验条件下的某个给定样本的电阻变化以及相同材料的不同样本之间的不均匀性测定获得的再现性通常不接近10%通常甚至更加扩散在显著一致条件下可以获得10~1的范围值

X1.2 温度——已知电绝缘材料电阻随着温度而发生变化该变化通常可以采用以下函数关系式来表示(10)

 

式中

R=某一绝缘材料或系统的电阻或电阻率

B=比例常数

m=激活常数

T=绝对温度单位为K

该方程是与某?#25442;?#23398;反应在绝对温度时的激活能量有关的阿伦尼乌斯方程的简化形式同时?#24425;?#29627;耳兹曼原理即大量微粒热激活之间的能量统?#21697;?#24067;处理的一般定律的简化形式激活常数m具有某一特定能量吸?#23637;?#31243;的特征值材料之内可能存在几种这类过程每一个过程都具有不同的作用温度范围因此为完全表征材料将需要几个m值可通过相对于绝对温度倒数来绘制电阻自?#27426;?#25968;曲线以此来经验确定m值通过测量该曲线上的直线部分的斜率可从该曲线上获得m的要求值对方程X1.1两边取自?#27426;?#25968;则可?#32536;?#20986;

 

     依据方程X1.1?#26412;?#23545;温度从T1变化到T2变化时其对应的电阻或电阻率变化可用对数形式表述为

 

    如果材料在该温度范围之内不经历转变则这些工程只在某一温度范围上是有效的推断是不肯定的因为转变不显著或者不可以预测作为推论从某一直线上获得的R相对于1/T的对数曲线比?#23548;?#21457;生的转变更?#29992;?#26174;?#36865;?#22312;材料之间进行比较时对所有材料的受影响的整个范围进行测量是非常重要的

注X1.1电绝缘材料的电阻可能受到温度暴露时间的影响因此等效温度调节周期对于比较性测量是非常重要的

注X1.2如果绝缘材料显示在gao温调节之后存在损?#23548;?#35937;则该信息必须包含在试验数据?#23567;?/span>

X1.3 温度和湿度——实心介质材料的绝缘电阻随着X1.2所述温度增加以及湿度增加1,234而减小体积电阻对温度变化特别敏?#26657;欢?#34920;面电阻随着湿度变化2,3而发生宽范围且非常快速的变化在这两种场合变化都?#25163;?#25968;的对于某些材料从25到100的变化可改变绝缘电阻或电导改变因子为100000通常是由于温度和湿分含量变化的组合影响单独的温度变化影响通常极其小从25到90%的相对湿度变化可改变绝缘电阻或电导改变因子gao达1000000或更大绝缘电阻或电导是样本体积和表面电阻或电导的函数同时表面电阻几乎随着相对湿度变化而发生?#24067;?#25913;变因此绝对有必要在调节期间保持温度和相对湿度在窄极限之内同时在规定调节环境下进行绝缘电阻或电导的测量不能忽视的另一点在相对湿度得gao于90%时此时的表面冷凝液可导致?#32536;?#33410;系统产生的湿度或温度产生无意的波动该问题可通过使用在稍微较gao温度下的等效绝对湿度来得?#21592;?#20813;因为对于小温度变化?#33014;?#28287;分含量保持几乎是相同的为测定湿度对体积电阻或电导的影响要求延长调节周期因为电介?#25163;?#20307;的水吸收是一个相对?#19979;?#30340;过程10某些样本要求几个月才能达到?#33014;?#24403;禁止长时间进?#26800;?#33410;时可以使用较薄样本或者接近?#33014;?#30340;比较性测量但是这些细节必须包含在试验报告?#23567;?/span>

X1.4 电化时间——电介质材料的测量与某一导体的测量具有根本性差异除了涉及的补充参数电化时间在某些场合为电?#22266;?#24230;之外在两种场合都涉及施加电?#36141;?#30005;流之间的关系对于电介质材料与未知电阻串联放置的标准电阻必须具有相?#32536;?#30340;电阻值以使得基本上全部电压将能经过未知电阻进行施?#21360;?#24403;某一电位差施加到某一样本上流过样本的电流通常朝着某一极限?#21040;?#36817;减小在1分钟末期该值可能小于0.01的观测电流值9,12电流随着时间而减小是因为电介质吸收界面极化空间电荷等等和电极移动离子的扫描通常来说电流和时间的关系式为It=At-m在完成初始充电之后直到?#23548;市?#28431;电流成为一个显著因素时13,14以上关系式都是满足的在该关系式中A为一个常数数值?#31995;?#20110;在单位时间时的电流m通常但不总是等于0和1之间的某个值取决于样本材料的特征电流减小至1%zui小值之内所需的时间可能为?#35813;?#38047;到几小时不?#21462;?#22240;此为确保某一给定材料测量将具有可比性有必要规定电化时间传统的充电?#25105;?#26102;间为1分?#21360;?#23545;于某些材料依据在该?#25105;?#26102;间内获得的试验结果可?#32536;?#20986;误导性结论对于某一给定材料应在试验条件下获得一条电阻-时间或电导-时间曲线以作为选择合适的电化时间的基础该电化时间必须在该材料的试验方法中予以规定或者应使用这种曲线来用于比较性用途有时将发现某一种材料的电流随着时间而增加在这种场合必须使用时间曲线或者进行特殊的研究同时对电化时间进行主观判断

X1.5 电压大小

X1.5.1 某一样本的体积和表面电阻或电导可能对电压敏?#26657;?在这种场合如果在类似样本上进?#26800;?#27979;量将具有可比性则有必要使用相同的电?#22266;ݶ取?#21478;外施加电压应至少在5%的规定电压之内这是来自X1.7.3给出的一个独立要求在X1.7.3中讨论了为获得合适的样本电容采取的相关电压调节和稳定

X1.5.2 通常施加到整个样本的规定试验电压为100,250,500,1000,2500,5000,10000和15000V在这些电yazhongzui常用的电压是100和500V较gao电压用于研究材料的电压-电阻或电压-电导特征在工作电?#22266;?#24230;或接近工作电?#22266;?#24230;时进行试验或者用于增加测量的敏感性

X1.5.3 某些材料的样本电阻或电导可能取决于湿分含量同时受到施加电压的极性的影响尤其是存在不均匀电场时电解和/或离子迁移导致的影响可能在绝?#21040;?#26500;中特别显著例如电缆?#26800;?#32477;?#21040;?#26500;其中在内侧导体的试验电?#22266;?#24230;大于在外侧表面的电?#22266;ݶ取?#24403;样本存在电解或离子迁移时当较小试验电极相对于较大电极为负极时电阻将会更低在这种场合应按照试验样本要求来规定施加电压的极性

X1.6 样本轮廓

X1.6.1 样本的体积和表面电阻或电导都可能对某一样本的绝缘电阻或电导的测量值产生综合影响因此成分的相对值可能因材料不同而发生变化通过使用图1图2和图3的电极系统来对不同材料进行比较通常是无效的也就是说使用这些电极系统之一进行测量时不能保证如果材料A的绝缘电阻gao于材料B的绝缘电阻也将可能比B预期应用时的电阻更gao

X1.6.2 可以对样本和电极形状进行设计以适合于单独的体积电阻或电导的评估以及相同样本的相应表面电阻或电导的评?#39304;?#36890;常来说这要求至少布置三个电极操作者可以选择电极对此时测量的电阻或电导主要为某一体积电流路径或某一表面电流路径而不是两者兼?#26800;?#30005;流路径7

X1.7 测量回路的缺陷

X1.7.1 许多实心电介质样本的绝缘电阻在标准实验室条件时极其gao其?#21040;?#36817;或超过表2给出的zui大测量极限值除非在测量回路绝缘性时极其小?#27169;?#21542;则获得的值更多的是衡量设备极限性而不是材料自身的极限值因此样本参考电阻器或电流测量仪器不适当分流以及未知泄漏电阻或电导的可能数值变化可?#32536;?#33268;样本产生测量误差

X1.7.2 测量回路自身可能存在电解电动势接触电动势或热电动势?#25442;?#32773;由于外来电源泄漏导致产生杂散电动势热电动势通常是不显著的除了在某一电流表低电阻回路和分流回路?#23567;?#24403;存在热电动势时可能发生电流表零点的随机漂移由于空气电流导致的慢漂移可能是令人讨厌的麻烦电解电动势通常与潮湿样本和异金属相关但是某一gao电阻探测器的保护回路上可获得大于或等于20mV的电动势此时相同金属试片接触潮湿样本如果在保护电极和被保护电极之间施加一个电压在去除电压之后可能保持一个极性电动势?#23548;?#25509;触电动势只可以采用一个静电计来进行探测同时不视为误差的来源术语“杂散电动势”有时适用于电解电动势为确保缺省来自任何来源的杂散电动势在施加电压到样本之前以及已经去除电压之后应观测探测设备如果两次偏转是相同的或者几乎相同假如修正值很小则可以对测量电阻或电导进行修正如果偏转差异很大或者接近测量偏转将有必要找到和评估杂散电动势的来源5连接屏蔽电缆的电容变化可导致严重的困?#36873;?/span>

X1.7.3 当涉及相当大的样本电容时施加电压的调节和瞬态稳定性应使得电阻或电导测量可以获得规定的精?#21462;?#26045;加电压的短时间的瞬态?#30001;?#30456;对长时间的漂移可导致杂散电容充电和放电这可以显著影响测量精?#21462;?#23588;其是在电流测量法场合这可以称为一个严重的问题由于电压瞬变导致的测量设备?#26800;?#30005;流为Io=CxdV/dt指针偏转大小和速度取决于以下因素

X1.7.3.1 样本电容

X1.7.3.2 被测量电流的大小

X1.7.3.3 进入电压瞬态的大小和周期以及变化速?#21462;?/span>

X1.7.3.4 稳定化回路用于提供带不同特征进入状态的恒定电压的能力

X1.7.3.5 与电流测量仪器的周期和阻尼相当的完整试验回路的时间-常数

X1.7.4 电流测量设备的范围变化可引入一个电流瞬态当Rm[Lt]Rx和Cm[Lt]Cx该瞬态方程为

 

式中

Vo=施加的电压

Rx=样本的表观电阻

Rm=测量设备的有效输入电阻

Cx=在1000Hz时的样本电容

Cm=测量设备的输入电容

t=Rm转换进入回路之后的时间

当由于该瞬态导致的误差不大于5%时

 

采用反馈的微安表通常没有该误差来源因为大量的反馈通常至少为1000倍可有效地划分?#23548;?#36755;入电阻

X1.8 残留电荷——在X1.4中其指出在施加电位差到电极上之后电流持续?#27426;?#36739;长的时间反过来在带电样本的电极连接在一起之后电流将持续?#27426;?#36739;长的时间在尝试?#29366;?#27979;量一次重复测量一次紧接着表面电阻测量之后的体积电阻测量或者一次反向电压测量之前应确定试验样本已经完全放电9在执行测量之前的放电时间应至少为4倍的任何先前的电化时间样本电极应连接在一起直到进行测量时将防止任何来自环境的电荷聚积

X1.9 保护

X1.9.1 保护取决于在所有关键绝缘路径的?#31245;?#20445;护导体能拦截所有可能产生误差的杂散电流保护导体连接在一起构成保护系统然后与测量终端一起形成三终端网络?#34987;?#24471;合适的连接时杂散外部电压产生的杂散电流将通过保护系统远离测量回路进行分流

X1.9.2 电流测量相关方法的保护系统正确使用见图X1.1-X1.3所述其中图示保护系统连接到电压源和电流测量设备或标准电阻器的接头上对于惠斯通电桥法在图X1.4中图示保护系统连接到两个低值电阻臂的接点上在所有场合为达到效果保护必须是完整的同?#21271;?#39035;包括任何在观测站执行测量时可操作的控制键保护系统通常保持其电位接近受保护终端的电位但是与其进行绝缘隔离这是因为在其它情况时许多绝缘材料电阻是与电压有关的?#27426;?#19968;个三终端网络的直流电阻或电导是与电位无关的保护系统通常进行接地同时电压源和电流测量设备的一侧也进行接地这将样本两个终端放置于地面之上有时样本的一个终端进行永久性接地此时电流测量设备通常连接到该终端要求电压源与地面具有良好的绝缘

 

X1.1  使用一个电流表的伏特计-?#25165;?#34920;方法

 

a放大器和指示仪表正常使用时

 

b放大器和指示仪表作为零位探测器

X1.2  使用直流放大的伏特计-?#25165;?#34920;方法

 

X1.3  使用一个电流表的比较方法

 

X1.4  使用一个惠斯通电桥的比较方法

X1.9.3 通过受保护终端和保护系统之间的电阻或电导来分流电流测量设备时该?#29575;?#21487;导致产生电流测量误差该电阻应至少为10到100倍的电流测量设备的输入电阻在某些电桥技术中保护和测量终?#21496;?#26377;几乎相同的电位但是桥路?#26800;?#26631;准电阻器在?#35789;?#20445;护的终端和保护系统之间进行分流该电阻应至少为1000倍的参考电阻器

 

X2. 被保护电极的有效面积

X2.1 概述——由测量的体积电阻来计算体积电阻率时此时涉及参量A即被保护电极的有效面积取决于材料性能和电极形状由于以下原因A不同于被保护电极的?#23548;?#38754;积

X2.1.1 电极边?#30331;?#22495;的电流线路的边缘现象可有效得增加电极尺寸

X2.1.2 如果平面电极不是平?#26800;模?#25110;者如果管状电极不是同轴的样本的电流密度将不是均匀的从而可能导致误差该误差通常较小以致可以忽略

X2.2 边缘现象

X2.2.1 如果样本材料是均匀且各向同性的边缘现象可有效扩展被保护电极边缘扩展量15,16值为

 

式中

 

 g和t为图4和图6所示的尺寸修正值?#37096;?#20889;为

 

     式中B为间隙宽度分数?#30001;显?#24418;电极?#26412;?#25110;者矩形或圆柱形电极的尺寸

X2.2.2 ?#27426;?#23618;压材料在体积吸收湿分之后?#26800;?#21508;向异性此时平行于层压结构的体积电阻率低于垂直方向的体积电阻率同?#21271;?#32536;现象影响也增?#21360;?#23545;于这种潮湿层压材料δ接近为零同时被保护电极有效得?#30001;?#21040;被保护电极和非保护电极之间间隙的?#34892;模?5

X2.2.3 采用先前方程来确定δ间隙宽度g的分数添加到圆形电极?#26412;?#25110;者矩形或圆柱形电极的尺寸B如下所示

g/t

B

g/t

B

0.1

0.96

1.0

0.64

0.2

0.92

1.2

0.59

0.3

0.88

1.5

0.51

0.4

0.85

2.0

0.41

0.5

0.81

2.5

0.34

0.6

0.77

3.0

0.29

0.8

0.71

 

 

注X2.1符号“ln”表示以e=2.178....为底的对数此时g近似等于2tδ通过?#29575;?#36817;似得出

 

注X2.2对于薄膜测试当t?#36857;g或者当不使用某一保护电极而另一电极?#30001;?#36234;过另一电极?#30001;?#36317;离大?#37327;?#20197;与t相?#20445;?#21017;圆形电极?#26412;?#25110;矩形电极尺寸应添加0.883t

注X2.3在完全?#31245;?#21644;随后相对均匀体积湿分分布之间的转变期间层压材料是不均匀的同时?#24425;?#21508;向异性的在该转变期间体积电阻率是显著可疑的因此不可能有精确的方程式或者也不能在比足够量大一个数量级之内进?#20449;?#26029;?#22270;?#31639;

 

 

X3. 典型测量方法

X3.1 使用一个电流表的伏特计-?#25165;?#34920;方法

X3.1.1 带一个合适分流器的一个直流伏特计和一个电流表连接到电压源和试验样本上如图X1.1所示施加电压通过一个直流伏特计进行测量直流伏特计的范围和精度将在电压指示?#26412;?#26377;zui小的误差在?#25105;?#22330;合将使用的伏特计的误差应不能大于±2%的满刻度同时其范围不能使得偏转小于1/3的满刻度对于某一枢轴式仪器电流采用具有gao电流灵敏度的一个电流表来进行测量假设刻度长度为0.5m因为较短的刻度长度将导致成比例的较gao误差而提供精密埃尔顿通用分流来调节仪器偏转时通常来说其可读性误差不会超过±2%的观测值电流表应校准至±2%之内如果电流表提供了补充的合适固定分流器可以直接读出电流

X3.1.2 未知电阻Rx或电导Gx按?#29575;?#35745;算

 

式中

K=电流表灵敏度单位为?#25165;?#27599;刻度分度

d=刻度分度的偏转

F=总电流Ix与电流表电流的比值

Vx=施加电压

X3.2 使用直流放大器或静电计的伏特计-?#25165;?#34920;方法

X3.2.1 通过使用直流放大器或一个静电计来增加电流测量仪器的灵敏度6,17,18伏特计-?#25165;?#34920;方法可扩展用于测量较gao的电阻取决于所用的设备通常来说但是没有必要只通过牺牲一些精度来获得效果直流伏特计和直流放大器或静电?#23631;?#25509;到电压源和样本上如图X1.2所示施加电压采用X3.1.1所述的具有相同特征的直流伏特计来进行测量电流测量时采用流经某一标准电阻Rs上的电压降来表示

X3.2.2 在图X1.2a所示的回路中沿着标准电阻Rs产生样本电流Ix电压降通过直流放大器进行放大然后?#21448;?#31034;仪表或电流表中读取通过反馈电阻Rf的方式从放大器输出的放大器的净增益通常是稳定的指示仪表可以进行校准以采用反馈电压Vf的形式来直接读取该反馈电压Vf可采用已知电阻值Rf和流经其的反馈电流来确定当放大器具有足够的固有增益时反馈电压Vs不同于电压IxRs差异值为一个微不足道的数值按图X1.2a所示来自电压源Vx的返回导线可以连接到反馈电阻器Rf的任一个末端上在Rs和Rf接点上进行连接时点动开关位置1整个Rs电阻放入到测量回路上流经样本电阻显示的任何交流电压只可以放大至横穿Rs的直流电压IxRs在Rs另?#27426;?#19978;进行连接时开关位置2测量回路放置的表观电阻等于Rs乘以放大器衰减增益与固有增益的比值横穿样本电阻显示的任何交流电压此时通过固有放大器增益进行放大

X3.2.3 在图X1.2b所示的回路中样本电流Ix流经标准电阻Rs时产生电压降通过调节来自一个校准电位计的反向电压Vs可以或不可?#32536;?#28040;电压降如果没有使用反向电压横穿标准电阻Rs的电压降通过直流放大器或静电计来进行放大然后从一个指示仪表或电流表上读取这在测量电极和保护电极之间产生一个电压降这可?#32536;?#33268;电流测量产生误差除非在测量电极和保护电极之间的电阻至少为10~100倍的Rs值如果使用一个反向电压Vs直流放大器或静电计只作为一种非常敏?#26800;gao电阻零值探测器电压电源Vx的返回导线按图示连接以包括测量回路?#26800;?#30005;位计当以这种方式进行连接时在?#33014;?#26102;测量回路没有放置电阻因此测量电极和保护电极之间没有显示电压降?#27426;本?#22686;加的Rs分数包括在测量回路中因为电位计失去了?#33014;?#27178;穿样本电阻显示的任何交流电压通过放大器净增益来进行放大放大器可以为配有输入和输出变压器的一个直流电压放大器或一个交流电压放大器横穿样本的感应交流电压通常带来足够的麻烦即要求在放大器前面放置一个电阻-电容过滤器该过滤器的输入电阻应至少比作用电阻大100倍输入电阻通过电阻Rs放置在测量回路?#23567;?/span>

X3.2.4 电阻Rx或电导Gx按?#29575;?#35745;算

 

式中

Vx=施加电压

Ix=样本电流

Rs=标准电阻

Vs=放大器输出仪表静电计或校准电位计显示的横穿Rs的电压降

X3.3 电压变化速率方法

X3.3.1 如果样本电容相对较大或将要测量电容时表观电阻Rx可以使用图X3.1的回路19通过充电电压Vo样本电容值Co在1000Hz时的Cx电容和电压变化速率dV/dt来进行确定为进行测量静电计短路开关S1闭合通过闭合S2来对样本进行充电当随后断开S1时横穿样本的电压将下降因为此?#21271;?#39035;通过电容Co而不是通过Vo来提供泄漏和吸收电流横穿样本的电压?#21040;?#36890;过静电计来显示如果记录仪连接到静电计输出端在S2闭合之后通常规定为60秒可从记录仪追踪痕迹上读取在任何要求时间时的电压变化速率dV/dt作为一种选择静电计在时间t时显示的电压V可以采用因为这能给出在t期间的电压变化速度的平均值时间t应为规定电化时间自从闭合S2之后的时间的中间值

X3.3.2 如果静电计输入电阻大于样本的表观电阻同时输入电容为0.01或更小的样本电容在确定dV/dt或V/t时的表观电阻为

Rx=V0/Ix=V0dt/C0dVm 或者V0t/C0Vm           X3.3

   取决于是否使用一个记录仪?#26412;?#30005;计输入电阻或电容不能忽?#20801;被?#32773;当Vm比Vo稍微大一点时应使用完整的方程式

 

式中

Co=在1000Hz时的Cx电容

Rm=静电计的输入电阻

Cm=静电计的输入电容

Vo=施加电压

Vm=静电计读数=Cx的电压降

 

X3.1  电压变化速率方法

 

X3.4 使用一个电流表或直流放大器的比较法1

X3.4.1 一个标准电阻Rs和一个电流表或直流放大器连接到电压源和试验样本上如图X3.1所示电流表及其相关埃尔顿分流器与X3.1.1所述相同配有一个合适显示器的一个具?#26800;?#25928;直流灵敏度的放大器可以用于替代静电计如果电池使用作为电压源除非使用了一个gao输入电阻伏特计则可以方便但没有必要也不要求穿过电源连接到一个伏特表上以对其电压进行一次连续检查在测量过程中开关能用于让未知电阻发生短路有时规定未知电阻或标准电阻进行短路但是不能同时让未知电阻和标准电阻发生短路

X3.4.2 通常来说shouxuan在所有时间在回路中留下标准电阻以防止电流测量设备在样本失效时发生损坏分流器设置在zui不灵敏位置同时开关断开然后施加电压然后调节艾尔顿分流器来给出尽可能接近zui大值的刻度读数在电化时间的末期记录偏转dx和分流比值Fx然后分流器设置为zui不灵敏位置闭合开关以使得未知电阻发生短路再次调节分流器以给出尽可能接近zui大值的刻度读数记录电流表或仪表偏转ds和分流比值Fs对于接近相等的偏转dx和ds假设当前电流表或放大器灵敏度相?#21462;?/span>

X3.4.3 未知电阻Rx或电导Gx按?#29575;?#35745;算

 

式中

Fx和Fs=带Rx的电流表或直流放大器?#30452;?#22312;通路和短路时的总电流比值

X3.4.4 当Rs短路而Rx为通路时或者Fs/Fx的比值大于100时Rx或Gx值按?#29575;?#35745;算

 

X3.5 使用一个惠斯登电桥的比较法2

X3.5.1 试验样本连接到一个惠斯登电桥的一条臂上如图X1.4所示三个已知臂应切实具有gao电阻同时通过这类电阻器固有误差来限制电阻通常RB或RN以十进位步骤进行变化时zui低电阻RA可用于常规的?#33014;?#35843;节探测器应为一个直流放大器其输入电阻与这些臂的任何电阻gao度相?#34180;?/span>

X3.5.2 未知电阻Rx或电导Gx按?#29575;?#35745;算

 

式中RARB和RN见图X1.4所示?#21271;A为可变电阻器时其表盘可以进行校准在乘以因子RBRN为了方便起见该因?#21448;?#22312;十进位步骤中可?#21592;?#21270;之后以能以?#30528;纺?#20026;单位来直接读数

X3.6 记录——可以随着时间连续记录未知电阻值或者在某一已知电压下对应电流值通常来说这可以采用伏特计-?#25165;?#34920;方法使用直流放大X3.2直接耦合直流放大器的零漂移当足够慢用于X3.2的测量时可能太快而进行连续记录该问题可以通过定期检查零值来解决或者通过使用一个带输入和输出变压器的交流放大器来解决通过使用合适的记录毫安表或毫伏特表图X1.2a的显示仪表可以替代所用放大器记录器可为偏转型或零位?#33014;?#22411;后者通常具有较小的误差零位?#33014;T图?#24405;器?#37096;?#20197;用于执行图X1.2b所示的电位计自动调节功能以及显示?#22270;?#24405;测量数值放大器记录器?#33014;?#35013;置和电位计的特征可以使得构成一个完整且稳定的电动机械的反馈系统该反馈系统具有gao灵敏度和低误差这些系统?#37096;?#20197;配置电位计该电位计采用与样本相同的稳定电压源进行供应从而排除伏特计误差同时?#24066;?#28789;敏度和精度与惠斯登电桥方法的灵敏度和精度相?#20445;X3.5

X3.7 直接读数仪器——这些仪器为易获得的通用仪器同时能通过电桥方法或相关模型获得的电?#36141;?#30005;流比值测定值可直接显示电阻某些元件合并了许多先进的功能和改?#36857;?#20363;如数字化读出器多数直接读数仪器为自给便携式仪器同时包含一个带多个试验电压电容的直流电源一个零位探测器或一个显示器及所有相关附件测量精?#20154;?#30528;设备类型和包含的电阻范围的变化而发生变化?#27426;?#20110;更精心制作的仪器其精度与采用一个电流表的伏特计-?#25165;?#34920;方法X3.1获得的精度相?#34180;?#30452;接读数仪器未必能替代本附录所述的其它典型测量方法所用的仪器但是可以简单方便得用于常规电阻测量和调查研究性电阻测量

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