復(fù)合材料體積電阻率測(cè)試儀

      復(fù)合材料體積電阻率測(cè)試儀既可測(cè)量高電阻，又可測(cè)微電流。采用了美國(guó)In公司的大規(guī)模集成電路,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(guó)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?jī)x。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)。絕緣材料的體積電阻率和表面電阻率測(cè)試儀具有精度高、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。除能測(cè)電阻外，還能直接測(cè)量微弱電流。

?  主要技術(shù)參數(shù)：

?  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(guò)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(guò)測(cè)量流過(guò)取樣電阻的電流I來(lái)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(xiàn)性的，即電阻無(wú)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(xiàn)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。
      復(fù)合材料體積電阻率測(cè)試儀是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)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(guò)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(guò)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(wàn)分之幾。

?  可能影響測(cè)量結(jié)果的各種因數(shù)

1、測(cè)量時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

在測(cè)量電線(xiàn)電纜、大型電機(jī)、變壓器等大容量電器時(shí)，由于被測(cè)器件中存在較大的分布電容以及絕緣材料的介質(zhì)吸收與極化現(xiàn)象，其充電時(shí)間常數(shù)可能高達(dá)數(shù)十分鐘，在測(cè)量開(kāi)始時(shí)，電容性電流占主導(dǎo)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?，F(xiàn)象（如果電阻示值很快穩(wěn)定，反而說(shuō)明在測(cè)量開(kāi)始時(shí)電導(dǎo)性泄漏電流就在在測(cè)量電流中占主導(dǎo)地位，北京檢測(cè)儀器這是被測(cè)對(duì)象因受潮而導(dǎo)致絕緣不良的一個(gè)主要特征）。為了取得一個(gè)比較確定的測(cè)量結(jié)果，通常對(duì)被測(cè)器件規(guī)定一個(gè)特定的測(cè)量時(shí)間（如電線(xiàn)電纜規(guī)定為1分鐘），可以通過(guò)設(shè)置儀器的定時(shí)器獲得所需的定時(shí)時(shí)間。

2、重復(fù)測(cè)量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

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

3、測(cè)量電壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

不同的測(cè)量電壓可能會(huì)導(dǎo)致不同的測(cè)量結(jié)果，通常是測(cè)量電壓越高，漏電流越大，電阻值越小，具體原因見(jiàn) 4.4.4節(jié)。

4、環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

電線(xiàn)電纜、電力器件、半導(dǎo)體元件等被測(cè)對(duì)象的絕緣電阻（或漏電流）有很大的溫度系數(shù)，如硅二極管，環(huán)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(gè)比較確定的測(cè)量結(jié)果，通常對(duì)被測(cè)器件規(guī)定一個(gè)特定的測(cè)量環(huán)境溫度，在其他溫度下的測(cè)量結(jié)果，可以通過(guò)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(cè)量中還必須

保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定性，我廠(chǎng)在研發(fā)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在變化的溫度場(chǎng)中（ 如普通空調(diào)開(kāi)啟與停止之間有1-2℃的溫度變化 ），北京檢測(cè)儀器測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)（聚乙烯介質(zhì)的同軸電纜）會(huì)產(chǎn)生10-13A - 10-12A  數(shù)量級(jí)的干擾電流（由于材料的熱釋電效應(yīng)引起），試驗(yàn)室建議采用連續(xù)送風(fēng)的中央空調(diào)或變頻式空調(diào)。

5、環(huán)境濕度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

環(huán)境濕度對(duì)超高阻（>1013Ω）測(cè)量、絕緣材料表面電阻率測(cè)量、防靜電工程表面電阻測(cè)量影響很大，這是由于絕緣材料表面吸濕效應(yīng)所致。雖然3.1.1.2節(jié)中規(guī)定了儀表的正常工作條件為相對(duì)濕度不大于80%（無(wú)凝露），但這僅對(duì)儀表本身而言，在超高阻測(cè)量的情況下，被測(cè)對(duì)象（包括檢定儀表用的高值標(biāo)準(zhǔn)電阻器）對(duì)環(huán)境濕度的敏感程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于儀表本身。因此在進(jìn)行上述測(cè)量時(shí)環(huán)境濕度應(yīng)不大于60% RH，進(jìn)行高絕緣電阻試驗(yàn)的試驗(yàn)室通常應(yīng)備有空氣抽濕裝置。

6、環(huán)境干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

環(huán)境干擾對(duì)超高阻（>1012Ω）、微弱電流（<10-11A）測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性影響較大，用戶(hù)應(yīng)設(shè)法避免的環(huán)境干擾包括:

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

b)機(jī)械振動(dòng)：儀表及被測(cè)對(duì)象應(yīng)保持靜止，機(jī)械振動(dòng)會(huì)在電路中產(chǎn)生壓電效應(yīng)、摩擦生電效應(yīng)以及被測(cè)物與儀表之間分布電容的變化，影響測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性，尤其要保證被測(cè)對(duì)象及測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)的絕對(duì)靜止，在進(jìn)行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測(cè)量時(shí)，建議采用帶有雙重屏蔽層的低噪聲電纜作測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)，最好采用以空氣為絕緣介質(zhì)的金屬硬管空氣電纜。

c)人體感應(yīng)：因?yàn)槿梭w與儀表及被測(cè)對(duì)象存在分布電容，且不可避免帶有電荷，操作人員的走動(dòng)、肢體移動(dòng)都會(huì)引起周?chē)妶?chǎng)的變化，導(dǎo)致儀表讀數(shù)上下跳動(dòng)。

d)空氣中正負(fù)離子的干擾：在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，某些能造成空氣電離的裝置如正、負(fù)離子發(fā)生器，空氣凈化器等會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大影響，實(shí)驗(yàn)表明，在進(jìn)行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測(cè)量時(shí)，由空調(diào)、去濕機(jī)的壓縮機(jī)，或電風(fēng)扇引起的空氣流動(dòng)、摩擦所產(chǎn)生的微弱電荷都會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)明顯影響。

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