硫化橡膠體積電阻率測(cè)試儀  典型應(yīng)用

1.硫化橡膠體積、表面電阻率測(cè)定

2.測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值

3.測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率

4.測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值

5.測(cè)量絕緣材料電阻(率)

6.光電二極管暗電流測(cè)量

7.物理,光學(xué)和材料研究

8.高分子材料表面體積電阻率測(cè)定

硫化橡膠體積電阻率測(cè)試儀　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。

本儀器是同時(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。

技術(shù)參數(shù)：

1、電阻測(cè)量范圍1?104Ω～1?1018Ω

2、電流測(cè)量范圍2?10-4A～1?10-16A

3、顯 示 方 式 數(shù)字液晶顯示

4、內(nèi)置測(cè)試電壓10V、50V、100V、250V、500V、1000V

5、基本準(zhǔn)確度1%

6、使用環(huán)境 溫度：0℃～40℃，相對(duì)濕度<80%

7、供電形式AC 220V，50HZ，功耗約5W

8、儀器尺寸285ｍｍ? 245ｍｍ? 120 mm

9、質(zhì)量 約5KG

10、體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高 電阻、電流雙顯示，性能好穩(wěn)定、讀數(shù)方便

11、使測(cè)量超高電阻就如用萬(wàn)用表測(cè)量普通電阻樣簡(jiǎn)便免去老式高阻計(jì)在不同測(cè)試電壓下或不同量程時(shí)要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩

電阻定律

導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度L、電阻率ρ成正比，跟它的橫截面積S成反比，這個(gè)規(guī)律就叫電阻定律(law of resistance)，公式為R=ρL/S。其中ρ：制成電阻的材料的電阻率，L：繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，S：繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，R：電阻值。

公式：R=ρL/S，R=U/I

ρ——制成電阻的材料電阻率，國(guó)際單位制為歐姆?米（Ω ? m)；

L——繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，國(guó)際單位制為米（m)；

S——繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國(guó)際單位制為平方米（m2） ；

R——電阻值，國(guó)際單位制為歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐（Ω）；

U——電壓值，國(guó)際單位制為伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏（v）；

I——電流值，國(guó)際單位制為安培，簡(jiǎn)稱(chēng)安（A）。

其中：

ρ叫電阻率：某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質(zhì)的物理量。國(guó)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。與導(dǎo)體長(zhǎng)度L，橫截面積S無(wú)關(guān)，只與物體的材料和溫度有關(guān)，有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大，有些反之。

幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻率

材料     Ω?m

銀（Ag）  1.6?10

銅（Cu）  1.7?10

鋁（Al）  2.9?10

鎢（W）   5.3?10

鐵（Fe）  1.0?10

錳銅合金 4.4?10

鎳銅合金 5.0?10

鎳鉻合金 1.0?10

微分電阻

如電阻跟隨電壓及電流變動(dòng)，則可定義微分電阻為：

  dU

r=--

  dI

微分電阻的單位仍為歐姆，惟微分電阻值與基本的電阻值并不一致。微分電阻值有可能因有關(guān)儀器的特性而出現(xiàn)負(fù)值，稱(chēng)為負(fù)電阻。然而，基本電阻（即電壓與電流的商）永遠(yuǎn)為正值。

溫度影響

溫度對(duì)不同物質(zhì)的電阻值均有不同的影晌。

導(dǎo)電體在接近室溫的溫度，良導(dǎo)體的電阻值，通常與溫度成線性關(guān)系：

ρ=ρ0(1 αt)

上式中的a稱(chēng)為電阻的溫度系數(shù)。

未經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而下降：

有摻雜的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜。當(dāng)溫度從絕對(duì)零度上升，半導(dǎo)體的電阻先是減少，到了絕大部分的帶電粒子（電子或電洞/空穴） 離開(kāi)了它們的載體后，電阻會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而隨溫度稍為上升。當(dāng)溫度升得更高，半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生新的載體 （和未經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體一樣） ，原有的載體 （因滲雜而產(chǎn)生者） 重要性下降，于是電阻會(huì)再度下降。

絕緣體和電解質(zhì)絕緣體和電解質(zhì)的電阻與溫度的關(guān)系一般不成比例，而且不同物質(zhì)有不同的變化，故不在此列出概括性的算式。

電阻率和電導(dǎo)率換算

電阻率的倒數(shù)等于電導(dǎo)率

500Ω?m=50000Ω?cm=0.05MΩ?cm

電阻率1Ω?cm=電導(dǎo)率1/1μs/cm

1/0.05MΩ?cm=20μs/cm

即500Ω?m=20μs/cm

或500歐姆米=2毫西門(mén)字/米=2000微西門(mén)子/米=2000微西門(mén)子/100厘米=20微西門(mén)子/厘米

使用注意事項(xiàng)

★高阻測(cè)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永久損壞或電人。

7.1應(yīng)在“Rx”兩端開(kāi)路時(shí)調(diào)零（主機(jī)開(kāi)機(jī)）

如接在電阻箱或被測(cè)量物體上時(shí)調(diào)零后測(cè)量會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測(cè)試過(guò)程中不需再調(diào)零，但改變測(cè)量電壓后可能要重新調(diào)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(cè)試過(guò)程中不要隨意改動(dòng)測(cè)量電壓，

★隨意改動(dòng)測(cè)量電壓可能因電壓的過(guò)高或電流過(guò)大損壞被測(cè)試器件或測(cè)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(shí)由于電流不是線性變化，所以測(cè)量的電阻也會(huì)變化。

7.4測(cè)量時(shí)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(shí)應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測(cè)電阻值。若顯示“1”時(shí)，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時(shí)為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機(jī)內(nèi)有過(guò)電流保護(hù)電路)。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過(guò)量程應(yīng)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(huì)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(huì)引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問(wèn)題，而是被測(cè)量對(duì)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。

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(cè)試線。在使用時(shí)要注意高壓線，開(kāi)機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

7.7測(cè)試過(guò)程中不能觸摸微電流測(cè)試端

★微電流測(cè)試端 怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開(kāi)機(jī)后和測(cè)試過(guò)程中不能與微電流測(cè)試端接觸，以免損壞儀表。

7.8在測(cè)量高阻時(shí)，應(yīng)采用屏蔽盒將被測(cè)物體屏蔽.

★在測(cè)量大于1010 Ω以上時(shí)，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。

7.9每次測(cè)量完時(shí)應(yīng)將量程開(kāi)關(guān)撥回“104 ”檔再進(jìn)行下次測(cè)試

在測(cè)量時(shí)應(yīng)逐漸將量程開(kāi)關(guān)撥到高阻檔，測(cè)量完時(shí)應(yīng)將電流電阻量程、電壓量程開(kāi)關(guān)撥回低檔。以確保下次開(kāi)機(jī)時(shí)量程開(kāi)關(guān)處在低阻量程檔。

測(cè)量方法和度

6.1方法

測(cè)量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)它的電流（伏安法）而求得未知電阻。

比較法是確定電橋線路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值，或是在固定電壓下比較通過(guò)這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例子。

伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表，但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測(cè)量裝置的性能，該裝置可以是一個(gè)檢流計(jì)或電子放大器或靜電計(jì)。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測(cè)器作為零點(diǎn)指示器，測(cè)量度主要取決于已知的橋臂電阻器，這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。

電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測(cè)量裝置，包括與它相連的測(cè)量電阻器的穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的，電流的確切數(shù)值并不重要。

對(duì)于不大于1011Ω的電阻，可以按照11.1用檢流計(jì)采用伏特計(jì)一安培計(jì)法來(lái)測(cè)定其體積電阻率。 對(duì)于較高的電阻，則推薦使用直流放大器或靜電計(jì)。

在電橋法中，不可能直接測(cè)量短路試樣中的電流（見(jiàn)11.1）。

利用電流測(cè)量裝置的方法可以自動(dòng)記錄電流，以簡(jiǎn)化穩(wěn)態(tài)測(cè)試過(guò)程（見(jiàn)11.1）。

現(xiàn)己有測(cè)量高電阻的一些專(zhuān)門(mén)的線路和儀器。只要它們有足夠的度和穩(wěn)定度，且在需要時(shí)能使試樣短路并在電化前測(cè)量電流者，均可使用。

6.2度

對(duì)于低于1010Ω的電阻，測(cè)量裝置測(cè)量未知電阻的總度應(yīng)至少為?10%。而對(duì)于更高的電 阻，總度應(yīng)至少為士20%。詳見(jiàn)附錄A。

6.3保護(hù)

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

a)外來(lái)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(diǎn)；

b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測(cè)量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來(lái)近似地修正這些影響因素。這種做法可能導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備很笨重，而又不足以測(cè)量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿(mǎn)意的修正方法是使用保護(hù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測(cè)量端形成蘭端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時(shí)，所有外來(lái)寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測(cè)量電路以外，任一測(cè)量瑞到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻僅限于兩測(cè)量端之間。采用這個(gè)技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)電極測(cè)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(cè)量法中保護(hù)系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測(cè)量裝 置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個(gè)較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所有情況下，保護(hù)系統(tǒng)必須完善，包括對(duì)測(cè)試人員在測(cè)量時(shí)操作的任何控制儀器的保護(hù)。

在保護(hù)端和被保護(hù)端之間所存在的電解電動(dòng)勢(shì)、接觸電動(dòng)勢(shì)或熱電動(dòng)勢(shì)較小時(shí)，均能被補(bǔ)償?shù)簦惯@樣的電動(dòng)勢(shì)在測(cè)量中不會(huì)引人顯著的誤差。

在電流測(cè)量法中，由于電流測(cè)量裝置與被保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差，因此，這個(gè)電阻宜至少為電流測(cè)量裝置電阻的10倍，好為100倍。在有些電橋法中，保護(hù)端和測(cè)量端具有 大致相同的電位，不過(guò)電橋中的→個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個(gè)電 阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍，好為100倍。

為確保設(shè)備的操作令人滿(mǎn)意，應(yīng)先斷開(kāi)電源和試樣的連線進(jìn)行一次測(cè)量。此時(shí)，設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來(lái)檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。

體積表面電阻率測(cè)試儀是一種用于測(cè)量材料絕緣性能的精密儀器，廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，主要涉及對(duì)材料電絕緣性能有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域。北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司聲場(chǎng)的體積表面電阻率測(cè)試儀主要用于以下主要適用行業(yè)及具體應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 電子與半導(dǎo)體行業(yè)

  應(yīng)用：測(cè)試PCB基板、絕緣薄膜、封裝材料、半導(dǎo)體晶圓等的電阻率，確保其絕緣性能滿(mǎn)足電子元件防短路、防漏電的要求。

  案例：評(píng)估手機(jī)電路板在高濕度環(huán)境下的絕緣可靠性。

2. 電力與能源行業(yè)

應(yīng)用：檢測(cè)電纜絕緣層、變壓器油、復(fù)合絕緣子等材料的電阻率，保障高壓設(shè)備的安全運(yùn)行。

案例：高壓電纜出廠前的絕緣性能驗(yàn)證。

3. 航空航天與汽車(chē)制造

   應(yīng)用：評(píng)估飛機(jī)復(fù)合材料、汽車(chē)線束、電池隔膜等材料的電絕緣性，防止靜電積聚或電磁干擾。

   案例：新能源汽車(chē)電池組絕緣材料的質(zhì)量控制。

4. 科研與新材料開(kāi)發(fā)

   應(yīng)用：研究石墨烯、納米涂層等新型材料的導(dǎo)電/絕緣特性，優(yōu)化材料配方。

   案例：柔性顯示技術(shù)中透明導(dǎo)電薄膜的研發(fā)測(cè)試。

5. 醫(yī)療設(shè)備與生物材料

   應(yīng)用：檢測(cè)醫(yī)用塑料、導(dǎo)管、植入材料的絕緣性能，確?；颊甙踩?。

   案例：心臟起搏器絕緣外殼的生物兼容性測(cè)試。

6. 塑料與橡膠工業(yè)

   應(yīng)用：質(zhì)量控制環(huán)節(jié)中測(cè)量工程塑料、硅橡膠等材料的電阻率，用于防靜電包裝或絕緣部件生產(chǎn)。

   案例：防靜電托盤(pán)用于芯片運(yùn)輸前的電阻率達(dá)標(biāo)測(cè)試。

6. 軍事與國(guó)防

   應(yīng)用：評(píng)估隱身涂層、雷達(dá)吸波材料等的電學(xué)性能。

7  案例：軍用無(wú)人機(jī)復(fù)合材料的電磁屏蔽效能測(cè)試。

8. 建材與家居行業(yè)

   應(yīng)用：檢測(cè)地板、墻板的防靜電性能（如數(shù)據(jù)中心地板）或絕緣性能（如電工套管）。

   案例：潔凈室防靜電地板的驗(yàn)收測(cè)試。

9.能源存儲(chǔ)（電池與電容器）

   應(yīng)用：測(cè)量隔膜、電解質(zhì)的電阻率，優(yōu)化鋰電池或超級(jí)電容器的性能。

   案例：鋰電隔膜孔隙率對(duì)離子傳導(dǎo)性的影響研究。

10. 質(zhì)量控制與認(rèn)證機(jī)構(gòu)

   應(yīng)用：作為第三方檢測(cè)工具，依據(jù)ISO/ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料進(jìn)行認(rèn)證（如UL認(rèn)證、RoHS合規(guī)性）。

   案例：出口電子產(chǎn)品的絕緣安全認(rèn)證測(cè)試。

 關(guān)鍵測(cè)試參數(shù)

體積電阻率（Ω?cm）：反映材料內(nèi)部的絕緣性能。

表面電阻率（Ω/sq）：評(píng)估材料表面的導(dǎo)電/防靜電特性。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考

測(cè)試常遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如IEC 60093、ASTM D257、GB/T 1410等，確保數(shù)據(jù)可比性。

總之，該儀器是材料電學(xué)性能評(píng)估的核心設(shè)備，覆蓋從基礎(chǔ)研究到工業(yè)生產(chǎn)的全鏈條需求，尤其在需要高可靠性絕緣或可控導(dǎo)電性的場(chǎng)景中不可或缺。