型號：ZST-121涂層表面電阻率測定儀丨ZST-122涂層表面電阻率測定儀

一  概述

　　本儀器既可測量超高電阻，又可測極微弱電流。采用了大規(guī)模集成電路以及0新的0技 術(shù)，使儀器體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高。以數(shù)字液晶顯示電阻并同時直接顯示流過被測電阻的電流。電阻量程從1×104Ω ～1×1018Ω， 電流測量范圍 為2 ×10-4A ～1 ×10-16A。機(jī)內(nèi)測試電壓為DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。

　　本儀器具有精度高、顯示迅速、穩(wěn)定性好、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、計算機(jī)房防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(chǎn)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。

二  主要特點(diǎn)

  電阻測量范圍 1×104Ω ～1×1018 Ω；

  電流測量范圍 2×10-4Ａ ～1×10-16Ａ；

  體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高；

  *的被測電阻、和流過電阻的電流雙顯示，使操作測量更加方便；

  性能穩(wěn)定、讀數(shù)方便；

  既能測電阻又能測電流；

  測試電壓有六種選擇DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V；

  使用操作簡便，在任何電阻量程和測試電壓下均直接讀顯示數(shù)字結(jié)果，免去要乘以一個系數(shù)的麻煩，使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻樣簡便。

三  主要應(yīng)用范圍

   材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機(jī)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(xué)和材料測試,以及物理,光學(xué)和材料研究;微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量。

四 技術(shù)指標(biāo)

　　　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(shù)字液晶屏顯示。

　　　4.   準(zhǔn)確度: 準(zhǔn)確度優(yōu)于下表

量程 有效顯示范圍 20～30℃ RH<80%

104 0.01~19.99 1%

105 0.01～19.99 1%

106 0.01～19.99 1%

107 0.01～19.99 1%

108 0.01～19.99 1%

109 0.01～19.99 1%

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(zhǔn)確度與電阻相同測試電壓準(zhǔn)確度為 10%

5. 使用環(huán)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(zhì)量: 約3.0KG。

 五  工作原理  

        根據(jù)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(tǒng)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(biāo)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。

       ZST-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(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過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(fā)生變化對其結(jié)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。 

電阻率測試

關(guān)于電阻率的基本概念

材料的導(dǎo)電性是用電阻率P （單位： 歐•米）或電導(dǎo)率。（單位：歐?1 •米?1） 來表示的。兩者互為數(shù)，并且都與試 樣的尺寸無關(guān)，而只決定于材料的性質(zhì)。

電阻率用于表征材料的非導(dǎo)電能力，即 絕緣性能。

導(dǎo)體：p <10A6Q-cm ；

絕緣體：p >10a9 them；

半導(dǎo)體：10A6<p <10a9 Q-cm

基本概念

絕緣電阻：施加在與試樣相接觸的二電極之間的直流電 壓除以通過兩電極的總電流所得的商。它取決于體積電 阻和表面電阻。

體積電阻：在試樣的相對兩表面上放置的兩電極間所加 直流電壓與流過兩個電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商；該電流 不包括沿材料表面的電流。在兩電極間可能形成的極化 忽略不計。

體積電阻率：絕緣材料里面的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流 密度之商，即單位體積內(nèi)的體積電阻。

表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng) 過一定時間后流過兩電極間的電流之商；該電流主要為 流過試樣表層的電流，也包括一部分流過試樣體積的電 流成分。在兩電極間可能形成的極化忽略不計。

表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強(qiáng)度與線 電流密度之商，即單位面積內(nèi)的表面電阻。

二,塑料電阻率的測試原理

絕緣體的電阻測量基本上與導(dǎo)體的電阻測量相同，其電阻一般 都用電壓與電流之比得到?，F(xiàn)有的方法可分為三大類：直接法，比較法， 時間常數(shù)法。這里介紹直接法中的直流放大法，也稱高阻計法。

將平板試樣放在兩電極之間，施于兩電極上的直流電壓和流過 電極間試樣表面上的電流之比，為表面電阻；施于兩電極上的直流電壓和 流過電極間試樣的體積內(nèi)的電流之比為體積電阻。

超高電阻測試儀的主要原理如圖1和圖2。

圖中：U 測試電圧（伏）Ro——輸入電阻（歐》其上電壓為U。（伏）Rx——被測試的絕緣電阻（歐）

Rx=Ro （U /Uo ）

三,實驗儀器操作與試樣

選用ZST-121型絕緣材料表面電阻率測試儀

該儀器工作原理屬于進(jìn)接法中的直流放大法，測量范E

10入6?10A17Q,誤差＜10%O

一般釆用三電極系統(tǒng)，圓板狀三電極系統(tǒng)見

圖3。測量體積電阻Rv時，保護(hù)電極的作用是使表面電流不通過測量儀表，并使測量 電極下的電場分布均勻。此時保護(hù)電極的正確接法見圖4。測量表面電阻Rs時，保護(hù) 電極的作用是使體積電流減少到不影響表面電阻的測量。

試樣及其預(yù)處理

式樣

不同比例的聚丙烯與 碳酸囁混殲片 （巾100圓板，償 2±0.2mm ） 共做5只

試樣應(yīng)平整、均勻、無 裂紋和機(jī)械雜質(zhì)等缺陷。 用蘸有深劑（此溶劑應(yīng)不 腐蝕試樣）的綢布擦試； 把擦凈的試樣放在溫度 23±2°C和相對濕度

65 ±5%的條件下處理24H

測試操作

使用前，面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下：

a ）倍率開關(guān)置于靈敏度低檔位置。

b） 測試電壓開關(guān)置于“10/處

c） 〃放電•測試"開關(guān)置于“放電"位置。

d） 電源總開關(guān)（POWER）置于“關(guān)" o 司輸入短路撤鍵置于“短路" O f）極性開關(guān)置于“0"。

liswwawoi 及小于10A.8 Q）時微電流可能會導(dǎo)致較大的誤差。

•接通電源預(yù)熱30分鐘，將極性開關(guān)置于“+〃，此時可能發(fā) 現(xiàn)指示儀表的指針會離開“8力及“0〃處，這時可慢慢調(diào) 節(jié)"8"及“0〃電位器，使指針置于“8"及“0〃處。

•將被測試樣用測量電纜線和導(dǎo)線分別與訊號輸入端和測試 電壓輸出端連接。

•將測試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓檔。

•將"放電•測試"開關(guān)置于“測試"檔，輸入短路開關(guān)仍 置于《短路"O

?對試樣經(jīng)一定備間的充電以后（視試樣的容量大小而定， 一般為15秒。電容量大時，可適當(dāng)延長充電時間），即可 將輸入短路開關(guān)擻至“測量"進(jìn)行讀數(shù)，若發(fā)現(xiàn)指針很快 打?qū)鐫M刻度，應(yīng)立即撅輸入短路開關(guān)，使其置于“短路"， 將“放電•測試"開關(guān)置于“放電"檔，等查明原因并排 除故障后再進(jìn)行測試。當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測量后，如 發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù)，或指示很少，可將倍率開關(guān)逐步升高， 數(shù)字顯示依次為7、8、9、…直至讀數(shù)清晰為止（盡量取儀 表上1?10的那段刻度）。

羸驟艦 讀數(shù)方法如下：表頭指示為讀數(shù)，數(shù)字顯示為10的指數(shù)，單位W。用 不同電壓進(jìn)任測量吋，其電阻系數(shù)不一樣，電阻系數(shù)標(biāo)在電壓值下方。

（4位翔&歐）乘以億拳開關(guān)所指示的倍率及測也電 壓并關(guān)所指的系數(shù)（10V為0.01； 100V為0.1； 250V為0.25； 500V為0.5； 1000V為1）即為被測試樣的絕緣電阻值。例如：讀數(shù)為3S10八6W倍 率開關(guān)所指系數(shù)為108,測量電壓為100V,則被測電阻值為： 亠

3.5' 10W' 10八8‘0.1 =3.5’ 10^13Wo在測試絕緣電阻時，如發(fā)現(xiàn)指針有 丕斷上升的現(xiàn)象，這是由于電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象所致，若在很長時間內(nèi) 未能鬟定，則一般情況下取接通測試開關(guān)后一分鐘時齢讀數(shù)作為試棒

一個試樣測試完畢，即將輸入短路揪鍵置于“短路"，測試電壓控制 郵譎羸加縛黯mow纏" 曹曲雌郵郵心饕覆"將

（1） 試樣與電極應(yīng)加以屏蔽（將屏蔽箱合上蓋子），否則，由于外來電磁 干擾而產(chǎn)生誤差，甚至因指針的不穩(wěn)定而無法讀數(shù)。

（2） 測試時，人體不可接觸紅色接線柱，不可取試樣，因為此時“放 電•測試"開關(guān)處在“測試位置"，該接線柱與電極上都有測試電壓， 危險!!

（3） 在進(jìn)行體積電阻和表面電阻測量時，應(yīng)先測體積電阻再測表面電 阻，反之由于若料被極化而影嘎體積電阻。當(dāng)材料連續(xù)多次測量后窖 毆瑯就髀無瞽站臓獺海彖 酒精內(nèi)潔洗，烘干，辱冷卻后再進(jìn)行測量。

（4） 經(jīng)過處理的試樣及測量端的絕緣部分絕不能被臟物污染，以保證 實驗數(shù)據(jù)的可靠性。

（5） 若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度，應(yīng)立即將輸入短路開關(guān)置于“短 路"，測試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)"，等査明原因并排除故障后再進(jìn) 行測量。

（6） 當(dāng)輸入短路開關(guān)置于測量后，如果發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù)，或指示很少， 可將倍率逐步升高。

（7） 若要重復(fù)測量時，應(yīng)將試樣上的殘余電荷全部放掉方能進(jìn)行。