絕緣材料表面電阻率測試儀   表面電阻率surface resistivity

 在絕緣材料的表面層里的直流電場強度與線電流密度之商，即單位面積內的表面電阻。面積的大

小是不重要的。

 注:表 面 電 阻 率 的S1單 位 是Q。實 際 上 有 時 也 用 “歐 每 平 方 單 位 ”來 表 示 。

絕緣材料表面電阻率測試儀  技術指標

1.   電阻測量范圍：1?104Ω ～1?1018Ω，分為十個量程。

2.   電流測量范圍為2?10-4A～1?10-16A

3.   全數字液晶屏顯示。

4.   準確度:準確度優于下表

量程有效顯示范圍20～30℃RH<80%

104 0.01~19.99 5%

105 0.01～19.99 5%

106 0.01～19.99 5%

107 0.01～19.99 5%

108 0.01～19.99 5%

109 0.01～19.99 5%

1010    0.01～19.99 5% 2字

1011     0.01～19.99 5% 2字

1012 0.01～19.99 5% 5字

1013 0.01～19.99 10% 5字

1014 0.01～19.99 10% 5字

1014以上0.01～19.99 10-15% 5字

超出有效顯示范圍時誤差有可能增加，測試電流準確度與電阻相同，測試電壓準確度為10%

5.使用環境:溫度-10℃～50℃ 相對濕度<90%。

6.測試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。?10%

7.供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10W。

8.儀器尺寸: 300ｍｍ?280ｍｍ?150 mm。

9. 質量:約3.0KG。

工作原理 

    根據歐姆定律，被測電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即   

V

R= ----

I

    傳統的儀器的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過被測物體的電流I以標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，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，所以普通的高阻計的精度是很難提高的。

   BEST-121體積、表面電阻率測定儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值，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、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

安全注意事項

1.使用前務必詳閱此說明書，并遵照指示步驟，依次操作。

2.請勿使用非原廠提供之附件，以免發生危險。

3.進行測試時，本儀器測量端高壓輸出端上有直流高壓輸出，嚴禁人體接觸 ，以

免觸電。

4.為避免測試棒本身絕緣泄漏造成誤差，接儀器測量端輸入的測試棒應盡可 能懸

空，不與外界物體相碰。

5.當被測物絕緣電阻值高，且測量出現指針不穩現象時，可將儀器測量線屏 蔽端夾子接 上。 例如： 對電 纜測纜 芯與 纜殼的 絕緣 時，除 將被 測物兩 端分 別接于 輸入 端與高壓 端， 再將電 纜殼 ，芯之 間的 內層絕 緣物 接儀器 “G”，以消 除因 表面漏 電而 引起的測 量誤 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法， 即將 被測物 置于 金屬屏 蔽盒 內，接 上測 量線。

表面電阻率surface resistivity

 在絕緣材料的表面層里的直流電場強度與線電流密度之商，即單位面積內的表面電阻。面積的大

小是不重要的。

 注:表 面 電 阻 率 的S1單 位 是Q。實 際 上 有 時 也 用 “歐 每 平 方 單 位 ”來 表 示 。

 電極electrodes

電極是具有一定形狀、尺寸和結構的與被測試樣相接觸的導體。

注:絕緣電阻是加在與試樣相接觸的兩電極之間的直流電壓與通過兩電極的總電流之商 絕緣電阻取決于試樣的表面電阻和體積電阻(見GB/T 10064-2006)

產品特點：

本儀器具有精度高、顯示迅速、穩定性好、讀數方便,適用于防靜電產品 如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防樹脂云母體積表面電阻率測試儀靜電活動地板等電阻值的檢驗以及絕緣材料和電子電器產品的絕緣電阻測量。本儀器除能測電阻外，還能直接測量電流如電子器件暗電流等。

使用方法

1接好電源線

    確保電源為220VAC/50Hz

2接通電源

    將電流電阻量程置于104檔,電壓量程置于10V，然后開機。

3調零

    在“Rx”兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開路，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。 完畢后關機。

4連接線路

    接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好，測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊。然后開機。

5選擇合適的測量電壓

    電壓選擇開關在后面板，注意，在測試過程中不要隨意改動測量電壓，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;

6測試

    測量時從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數字， 當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置，當測量儀器有顯示值時應停下，當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內保護電路開始工作，儀器測量準確度會下降。

7測試完畢將電阻電流量程拔至“104”檔，電壓量程調至10V后關閉電源

    每測量一次均應將量程開關撥回到104“調零”檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。6.8測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法，詳見8.5節內容。

8體積電阻和表面電阻轉換

在測試過程中，使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉換時，必須把電源關閉后進行檔位轉換，否則會導致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。

主要標準：

GB/T 1410-2006《 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》

ASTM D257-99  《絕緣材料的直流電阻或電導試驗方法》

GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠 導電性能和耗散性能電阻率的測定》

GB/T 10581-2006《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗方法》

GB/T 1692-2008《硫化橡膠絕緣電阻率的測定》

GB/T 12703.4-2010《紡織品 靜電性能的評定 第４部分：電阻率》

GB/T 10064-2006《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗方法》

典型應用

1.硫化橡膠體積、表面電阻率測定

2.測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值

3.測量防靜電材料的電阻及電阻率

4.測量計算機房用活動地板的系統電阻值

5.測量絕緣材料電阻(率)

6.光電二極管暗電流測量

7.物理,光學和材料研究

8.高分子材料表面體積電阻率測定

主要應用范圍

    材料高阻測試測量如防靜電產品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；

材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；

電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;

微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。

附件：

1.一年固保書及中文操作說明書各一份

2.電源線一條

3.測量線三根（屏蔽線、測試接線、接地線）

4.屏壁箱一個

5. 固體電極一套

電導率儀和電阻率儀之間的單位換算

1、電導率儀就是電阻率的倒數是電導率，單位是西門子/m，1西門子＝1/Ω 電導的單位用姆歐又稱西門子。用S表示，由于S單位太大。常采用毫西門子1uS/cm=0.001mS/m；1000uS/cm=1mS/m。

2、電阻率儀的單位是Ω?cm，即歐姆厘米。

電阻率的倒數就是電導率，它們之間的關系成倒數關系。很容易被人理解。電導率：水的導電性即水的電阻的倒數，通常用它來表示水的純凈度。

電阻率:用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國際單位制中，電阻率的單位是歐姆?米，常用單位是歐姆?平方毫米/米。

適用材料：

橡膠、塑料、聚酯薄膜、膠片、硅膠、光伏組件、汽車零部件、復合材料、陶瓷、玻璃、云母、樹脂等固體絕緣材料。配備不同電極還可測試液體、粉末材料。

條件處理

試樣的處理條件取決于被試材料，這些條件應在材料規范中規定。

推薦按GB/T 10580一2003進行條件處理；由各種鹽溶液所產生的相對溫度在IEC 60260中給出。

可以采用機械蒸發系統。

體積電阻率和表面電阻率都對溫度變化特別敏感。這種變化是指數式的。因此必須在規定的條件下來測量試樣的體積電阻和表面電阻。由于水分被吸收到電介質內是相對緩慢的過程，因此測定溫度對體積電阻率的影響需要延長處理期。吸收水分后通常會降低體積電阻。有些試樣可能需要處理數月才能達到平衡。

體積電阻率

為測定體積電阻率，試樣的形狀不限，只要能允許使用第三電極來抵消表面效應引起的誤差即可。對于表面泄漏可忽略不計的試樣，測量體積電阻時可去掉保護，只要己證明去掉保護對結果的影響可忽略不計。

在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度，并且在表面泄漏不致于引起測量誤差的條件下間隙應盡可能的窄。lmm的間隙通常為切實可行的 小間隙。

圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測量體積電阻時，電極1是被保護電極，電極2為保護電 極，電極3為不保護電極。被保護電極的直徑d1（圖2）或長度l1（圖3）應至少為試樣厚度h的10倍，通 常至少為25mm。不保護電極的直徑d4（或長度［4）和保護電極的外直徑d3（或保護電極兩外邊緣之間 的長度［3）應該等于保護電極的內徑d2（或保護電極兩內邊緣之間的長度lz）加上至少2倍的試樣厚度。

范圍：

1本試驗方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測量所用直流程序。通過該測量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時還可以計算出相應的電導和電導率。

2這些試驗方法不適用于測量中等導電材料的電阻/電導。這些材料評估可采用試驗方法D4496。

3本標準描述了幾種可選擇的測量電阻（或電導）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標準ASTM試驗方法進行測試，這些特殊材料具有電壓應力范圍和有限起電時間，同時規定了樣本結構和電極幾何形狀。這些個別特殊試驗方法將能更好得定義測量值的精度和偏差。

4本標準并沒有完全列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據實際使用情況進行斟酌。使用本規范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規范，并明確該規范的使用范圍。

重要性和用途：

1絕緣材料用于電子系統彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機械支撐。由于此用途，通常要求具有盡可能高的絕緣電阻，以與可接受的機械、化學和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導組合了體積和表面電阻或電導，當實際使用時，要求試驗樣本和電極具有相同的形式，此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導隨著濕度發生快速變化，然而體積電阻或電導則稍微變化，盡管總的變化在一些變化可能更大。

2電阻或電導可用于間接預測某些材料的低頻率電介質擊穿和損耗因數性能。電阻或電導通常作為濕度含量，固化程度，機械連續性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經驗研究確立的相關度。表面電阻的降低可導致因為電場強度降低而發生電介質擊穿電壓的增加，或者由于應力面積的增加而發生電介質擊穿電壓的降低。

3所有的電介質電阻或電導都取決于電化時間長短和施加的電壓值（除了普通的環境變量之外）。這些因素必須已知，同時報告，以使得電阻或電導測量值有意義。在電絕緣材料工業中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

4體積電阻或電導可通過在特定應用場合設計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數據計算得出。研究已經表明電阻或電導隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）4，同時在設計工作條件時，必須已知這種變化。體積電阻或電導測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對于加工，可探測影響材料質量的導電雜質，而這不容易通過其它方法觀察到。

5體積電阻超過1021Ω?cm(1019Ω?cm)時，樣本在普通實驗室條件測試獲得的數值計算得出體積電阻，如果結果確實可疑，則應考慮通常使用的測量設備的局限性。

6表面電阻或電導不能精確測量，只能近似測量，因為體積電阻或電導總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響，包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當包括污染，但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時，此時表面電阻或電導可視為與材料性能相關。

保護

組成測量線路的絕緣材料，好應具有與被試材料差不多的性能。試樣的測量誤差可以由下列原因產生：

a)外來寄生電壓引起的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點；

b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標準電阻器或電流測量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態下有盡可能高的絕緣電阻來近似地修正這些影響因素。這種做法可能導致測試設備很笨重，而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護技術來實現。

保護就是在所有關鍵的絕緣部位插入保護導體，保護導體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護導體聯接在一起，組成保護系統并與測量端形成蘭端網絡。當線路聯接恰當時，所有外來寄生電壓產生的雜散電流被保護系統分流到測量電路以外，任一測量瑞到保護系統的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯，試樣電阻僅限于兩測量端之間。采用這個技術可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護電極測量體積電阻和表面電阻的基本線路。

圖5和圖7給出了電流測量法中保護系統的使用方法，圖中指出保護系統接到電源和電流測量裝 置的連接點。圖6表示惠斯登電橋法，其保護系統接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點上。在所有情況下，保護系統必須完善，包括對測試人員在測量時操作的任何控制儀器的保護。

在保護端和被保護端之間所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時，均能被補償掉，使這樣的電動勢在測量中不會引人顯著的誤差。

在電流測量法中，由于電流測量裝置與被保護端和保護系統之間的電阻并聯可能產生誤差，因此，這個電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍，好為100倍。在有些電橋法中，保護端和測量端具有 大致相同的電位，不過電橋中的→個標準電阻器與不保護端和保護系統之間的電阻是并聯的。這個電 阻應至少為標準電阻的10倍，好為100倍。

為確保設備的操作令人滿意，應先斷開電源和試樣的連線進行一次測量。此時，設備應在它的靈敏度許可范圍內指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標準電阻，則可用來檢查設備運行是否良好。