薄膜體積電阻率|體積表面電阻試驗儀

薄膜體積電阻率|體積表面電阻試驗儀主要參數：

?  型號：ZST-122

?  電阻測量（Ω）：0—2×1019

?  電流測量（A）： 10-16—2×10-4

?  額定電壓（V）：10，25，50，100，250，500，1000

?  顯示：3 1/2位大屏帶背光數字顯示

?  測量定時功能：1-7min自動讀數鎖定

?  誤操作報警功能：有

?  防濾波干擾功能：有

?  電 源：內置可充電電池

?  外形尺寸（mm）：320×290×115( l×b×h)

?  質量（重量）：3KG

?  使用環境：溫度：0-40℃，相對濕度＜80%

薄膜體積電阻率|體積表面電阻試驗儀——可能影響測量結果的各種因數

1、測量時間對測量結果的影響

在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器時，由于被測器件中存在較大的分布電容以及絕緣材料的介質吸收與極化現象，其充電時間常數可能高達數十分鐘，在測量開始時，電容性電流占主導地位，電阻示值很小，隨著電容電流逐漸衰減，儀表電阻示值呈緩慢上升，這是正常現象（如果電阻示值很快穩定，反而說明在測量開始時電導性泄漏電流就在在測量電流中占主導地位，北京檢測儀器這是被測對象因受潮而導致絕緣不良的一個主要特征）。為了取得一個比較確定的測量結果，通常對被測器件規定一個特定的測量時間（如電線電纜規定為1分鐘），可以通過設置儀器的定時器獲得所需的定時時間。

2、重復測量對測量結果的影響

在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器的絕緣電阻時，如在短時間內進行重復測量，則二次測量示值將明顯比第一次測量示值高，這是由于被測器件中存在第一次測量所施加的殘余電荷的緣故。這些器件充電時間很長，同樣，放電時間也很長，在沒有充分放電的情況下重復測量，充電效果是疊加的，其等效作用是延長了后一次測量實際上的測量時間，電阻示值自然較高。因此，北京檢測儀器測量結果應以第一次測量為準，如要進行第二次測量則必須對被測器件進行充分放電后（一般為數十分鐘至數小時）才能進行。

3、測量電壓對測量結果的影響

不同的測量電壓可能會導致不同的測量結果，通常是測量電壓越高，漏電流越大，電阻值越小，具體原因見 4.4.4節。

4、環境溫度對測量結果的影響

電線電纜、電力器件、半導體元件等被測對象的絕緣電阻（或漏電流）有很大的溫度系數，如硅二極管，環境溫度每增加8-10 ℃，其反向漏電流就要增加一倍，絕緣電阻值降低一倍。為了取得一個比較確定的測量結果，通常對被測器件規定一個特定的測量環境溫度，在其他溫度下的測量結果，可以通過一定的公式換算到特定溫度下的絕緣電阻。在超高阻及微電流測量中還必須

保證環境溫度的穩定性，我廠在研發實踐中發現，在變化的溫度場中（ 如普通空調開啟與停止之間有1-2℃的溫度變化 ），北京檢測儀器測試導線（聚乙烯介質的同軸電纜）會產生10-13A - 10-12A  數量級的干擾電流（由于材料的熱釋電效應引起），試驗室建議采用連續送風的中央空調或變頻式空調。

5、環境濕度對測量結果的影響

環境濕度對超高阻（>1013Ω）測量、絕緣材料表面電阻率測量、防靜電工程表面電阻測量影響很大，這是由于絕緣材料表面吸濕效應所致。雖然3.1.1.2節中規定了儀表的正常工作條件為相對濕度不大于80%（無凝露），但這僅對儀表本身而言，在超高阻測量的情況下，被測對象（包括檢定儀表用的高值標準電阻器）對環境濕度的敏感程度要遠遠高于儀表本身。因此在進行上述測量時環境濕度應不大于60% RH，進行高絕緣電阻試驗的試驗室通常應備有空氣抽濕裝置。

6、環境干擾對測量結果的影響

環境干擾對超高阻（>1012Ω）、微弱電流（<10-11A）測量結果的穩定性影響較大，用戶應設法避免的環境干擾包括:

a)電磁場干擾：高壓交流輸電線，北京檢測儀器大型電機、變壓器、電磁鐵、中頻及高頻加熱裝置以及產生電脈沖、電火花的干擾源包括手電鉆、電吹風、電焊機、以及大功率電器的啟動與停止，都可能造成測量結果不穩定。

b)機械振動：儀表及被測對象應保持靜止，機械振動會在電路中產生壓電效應、摩擦生電效應以及被測物與儀表之間分布電容的變化，影響測量結果的穩定性，尤其要保證被測對象及測量導線的絕對靜止，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，建議采用帶有雙重屏蔽層的低噪聲電纜作測量導線，最好采用以空氣為絕緣介質的金屬硬管空氣電纜。

c)人體感應：因為人體與儀表及被測對象存在分布電容，且不可避免帶有電荷，操作人員的走動、肢體移動都會引起周圍電場的變化，導致儀表讀數上下跳動。

d)空氣中正負離子的干擾：在測試現場，某些能造成空氣電離的裝置如正、負離子發生器，空氣凈化器等會對測量結果造成較大影響，實驗表明，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，由空調、去濕機的壓縮機，或電風扇引起的空氣流動、摩擦所產生的微弱電荷都會給測量結果帶來明顯影響。

使用北京檢測儀器儀表中的濾波器可以在一定程度上提高儀表讀數的穩定性，杜絕環境干擾的最好辦法是將被測對象整體靜置在金屬屏蔽盒內，并保持與屏蔽盒絕緣良好，屏蔽盒與儀表的屏蔽端連接。

使用注意事項：

★高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行，否則有可能造成儀器*損壞或電人。 
7.1 應在“Rx"兩端開路時調零（主機開機）
如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零，但改變測量電壓后可能要重新調零。 
7.2 禁止將“Rx"兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊
7.3 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。 
7.4 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔 
★每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數字，當有顯示值時應停下，記錄當前的數字即是被測電阻值。若顯示“1"時，表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數字時為止。當有顯示數字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104 Ω檔之外，當顯示低于1.99，表示過量程應換低檔! 
7.5 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也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數就夠了。 
7.6 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，開機后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。 
7.7 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電壓及靜電的沖擊。所以在開機后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。 
7.8 在測量高阻時，應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不穩。 
7.9 每次測量完時應將量程開關撥回“104 "檔再進行下次測試
在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔，測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以 確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。

絕緣電阻測試儀測試回路分析

絕緣電阻測試儀是用來測量絕緣電阻大小的儀 器，絕緣電阻測試方式是施加一固定電壓于待測物相 互隔離的兩端點上，而電阻的測量范圍從幾百KΩ到 幾GΩ，在使用上會配合絕緣電阻下限的設定，使產 品符合安規測試要求。絕緣電阻測試儀有較寬的量 程范圍，可以正確地測量出被測物實際的電阻值。做 絕緣電阻測試時可以從產品平均的測試范圍設定一 個限值，不僅使產品符合安規低的測試要求，更可 對所生產的產品做出更加嚴格的把關。

按照目前國際上通用的絕緣電阻測試標準，一般 是用直流500V或1000V電壓去測試被測物的絕緣性 能的好壞，然后用絕緣電阻的數值來評估被測物絕緣 性能。絕緣電阻測試的好處是可以量化產品的絕緣 性能，一目了然地為產品的設計者、生產者對于產品 的材料、工藝結構等馬上給出一個非常直觀的結果，原則上絕緣電阻阻值越大越好。但絕緣電阻測試的 缺點也是顯而易見的，即測試結果的重復性很差，且 電阻測試的值越高越會受到外在因素的影響，當然， 這也跟絕緣電阻測試儀本身的設計有關。我們知道， 絕緣電阻測試電壓一般是直流 500V 或者 1000V，這 相當于一個直流耐壓測試，儀器在這個電壓下測量出 一個電流值，然后通過內部的線路計算，將這個電流 放大，最后通過歐姆定律：R＝U/I，其中U就是測試 電壓500V或者1000V，而I就是在這個電壓下的漏電 流。根據耐壓測試經驗我們可以了解到，這個電流都 是非常小的，一般都是小于1μA。

由上面可以看出，絕緣阻抗測試的原理和耐壓測試一樣，只不過是歐姆定律的另外表述，耐壓測 試使用漏電流來描述被測物的絕緣性能，而絕緣電阻 測試則是用電阻值描述。

目前任何耐壓測試儀的基本功能，都是監測被測 物對地的泄漏電流。泄漏電流過大通常表明被測物 存在絕緣缺陷。耐壓測試所采用的電路，預先為過大 電流設定了斷路電流值。當泄漏電流超過斷路電流 值時，耐壓測試儀進入故障模式來告知操作人員被測 物存在絕緣故障，儀器會自動切斷高壓輸出，一般情 況下還會在測量范圍內指示出該電流值的大小。大 多數耐壓測試儀都配有電流表，便于在測試中監視泄 漏電流。但是，由于儀器的設計不同，對于漏電流的 監控也有非常大的差異性，一般的耐壓測試儀高壓測 試的回路有兩種形式：測試回路接地形式，即高壓測 試回路線和儀器的接地點共同一點；浮動回路形式， 即測試回路和儀器的接地點全不同。

絕緣電阻測試儀在正常的測試條件下，是屬于上 述的第二種情況，即浮動回路形式，通過將測試回路 和接地屏蔽短路時，也可實現測試回路接地形式，有 些廠家基于設計上的方便考慮，會直接在儀器內部將 其短路，但以這樣的設計方式并非真正考慮到用戶產 品測試應用上的需求。

1 測試回路接地形式

對于第一種測試回路接地的測試原理，請參考圖1。

典型的耐壓測試儀由于存在分布耦合電容，因此 將有泄漏回饋電流。圖中顯示由于內部的線圈耦合 電容和耐壓測試器機殼和內部聯機間的耦合電容造 成的耐壓測試器內部泄漏電流的流動路徑。任何電路都存在一定的電容，即便是一個簡單的變壓器，在 線圈與鐵心之間也存在電容。雖然電容會對電流的 通過構成一定阻力，但也會讓一些交流電流通過，這 就是用戶實際測量的電路。泄漏電流的大小取決于 電路電容、頻率和所加載的電壓，泄漏電流流向大地， 即我們供電系統的參照。多數耐壓測試儀不是回路 內部接地，就是屬于回路外部接地(因為被測物是接 地的)，于是就形成了一個回路，使電流表得以監視耐 壓測試器的內部泄漏電流。

2 浮動回路形式

對于測試回路浮動測試原理參見圖2。

在耐壓測試中，獲得漏電讀數最準確的方法是使 用帶有浮動回路的耐壓測試儀，回路不直接接地，同 時被測物也須放置在不接地的絕緣表面上，絕緣電阻 測試儀正常的接線方式便是如此。在此電路結構中， 電流監控電路被接在被測物的回路導線與接地之間， 流向大地的泄漏電流將流過電流表，因此它只能監測 到通過被測物的泄漏電流，這就好比將一個外部電流 表接在被測物上，只有通過被測物的泄漏電流才能被 監測到，而無法讀出電阻值。這是因為在500V的狀 況下，流過的電流非常小以至于儀器無法判定出電阻 值，或者說是該電阻值遠遠大于儀器的量測范圍。所 以如果將測試回路和接地屏蔽短路量測出了一個值，對輸入量 t_cer 的不確定度有影響的因素包括高溫 計分度的不確定度和高溫計分度周期內的不穩定性。

（1）高溫計分度結果引入的標準不確定度 u(t_cer1) 根據檢定規程的要求計算在（800～2000）℃，高 溫計檢定結果的標準不確定度為 u(t_cer1) =（0.350～ 0.850）℃，自由度為γ=（17～53）。

（2）高溫計分度周期內的不穩定性引入的標準不 確定度 u(t_cer2)。

在（800～1400）℃時，分度周期內高溫計的穩定 度為0.5℃，按均勻分布考慮，則：

在（1400～2000）℃時，分度周期內高溫計的穩定 度為1.0℃，按均勻分布考慮，則：

不確定度可靠性為75%，自由度為γ=8。

則 u(t_cer) =（0.46～1.03）℃ ，有 效 自 由 度 v_eff = （19～55）。

4.4 合成標準不確定度的計算

在（800～2000）℃，鎢帶燈電流隨溫度的變化率 dI/ dt =（0.005～0.01）A/℃下，

在（800～2000）℃范圍內，則：

換算成溫度值為（0.54～1.07）℃，有效自由度 v_eff =（25～93）。

取置信概率P=99%，查t分布表，得：

在（800~2000）℃ 范 圍 內 ，U₉₉ =（1.45~2.88）℃ ， k₉₉ =（2.63~2.79）。