硫化橡胶绝缘电阻率测定仪

硫化橡胶绝缘电阻率测定仪 根据欧姆定律，被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。BEST121型数字高阻计是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值。

硫化橡胶绝缘电阻率测定仪  主要标准：

GB/T 1410-2006 《 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》

ASTM D257-99  《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》

GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶 导电性能和耗散性能电阻率的测定》

GB/T 10581-2006 《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》

GB/T 1692-2008 《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》

GB/T 12703.4-2010 《纺织品 静电性能的评定 第４部分：电阻率》

GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》

硫化橡胶绝缘电阻率测定仪

 GB／T 1410一2006标准中定义。

1

    体积电阻  volume resistance

    在试样两相对表面上放置的两电极间所加直流电压与流过这两个电极之间的稳态电流之商，不包括沿着试验表面的电流，在两电极上可能形成的极化忽略不计。

    注：除非另有规定，体积电阻是在电化一分钟后测定。

2    ．

  体积电阻率volume res~stivity

  在绝缘材料里的直流电场强度和稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。

  注；体积电阻率的Si单位是Ω。m。实际上也使用Ω·cm这一单位。

3

    表面电阻  surface resistance

    在试样的其表面上的两电极间所加电，玉与在规定的电化时间里流过两电极问的电流之商，在两电极上可能形成的极化忽略不计。

    注l：除非另有规定。表面电阻是在电化一分钟后测定。

    注2：通常电流主要流过试祥的一个表面层，但也包括流过试样体积内的成分。

4

  表面电阻率surface resistivity

  在绝缘材料的表面层里的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。面积的大小是不重要的。

    注：表面电阻率的Sl单位是Ω。实际上有时也用“欧每平方单位”来表示。

5

    电极  electrodes

    电极是具有一定形状、尺寸和结构的与被测试样相接触的导体，

注：绝缘电阻是加在与试样相接触的两电极之间的直流电压与通过两电极的总电流之商，绝缘电阻取决于试样的表面电阻和体积电阻。

典型应用

1 测量防静电鞋、导电鞋的电阻值

按照国家标准GB4386-84《防静电胶底鞋（靴）、导电胶底鞋（靴）电阻值测量方法》防静电鞋的电阻值必须为0.5.×105Ω1.0×108Ω范围内，导电鞋的电阻值必须不大于1.5X105欧姆.不仅制造厂在出厂时必须按这一标准检验，合格后才能出厂，在工厂使用过程中也必须按这一标准进行定期检验，合格后才能穿用。    

制造厂测量新鞋的电阻值时，应将硫化后有新鞋放置24小时以上，然后在测量所要求的温度、湿度环境中放置2小时以后才能进行测量。使用单位在定期检测时应将鞋洗干净，其温湿度的要求及放置时间同上。测量环境要求为：温度：10℃ ～ 40℃相对湿度为40% ～ 70%。 由于HEST121型数字表面、体积电阻率测定仪是内部同时测量电压和电流，且直接显示出电阻值，所以不必另外使用电压表和电流表以及计算电阻值。

通常测试防静电鞋只用106、107、108Ω档，测试完毕将开关拨回104档。

    根据上述测试的结果，根据标准来确定被测鞋是否合格或能否穿用。     

2. 测量防静电材料的电阻及电阻率

    一般防静电材料的电阻值在105 Ω～1010 Ω左右的范围内，其测量电极可采用三电极或二电极，其具体测量方法可参照有关的标准或有关资料。

3. 测量计算机房用活动地板的系统电阻值

    按照国家标准ＧＢ6650-86《计算机房用活动地板技术条件》。采用该标准的电极（也可用三电极中的主电极）测量。

4. 测量绝缘材料电阻(率)

    绝缘材料如塑料（聚乙稀，聚氯乙稀，尼龙等）橡胶等的电阻率很高，测量时应采取屏蔽措施，以免读数不稳甚至无法测量。测量时可采用三电极。具体方法可参照国家标准GB1410。

5. 测量电流及1014Ω以上超高电阻的测量    

    当测量超过1014Ω以上的超高电阻时,可以通过测量电流的方法,然后用欧姆

定律求出超高电阻值。测量电流与测量电阻的方法基本相同，  

例如：电流表头显示读数为1.234，量程位置处在10－8，则电流为 I=1.234×10-8  A

利用欧姆定律

    V

R= ---

    I

可以计算出电阻值。利用测量电流的方法可测量超过1014Ω以上的超高电阻1015～1018Ω。

 应用范围 ：

A    材料高阻测试测量如防静电产品（防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计 算机房防静电活动地板等）电阻值的检测；

Ｂ    材料体积电阻(率)和表面电阻(率)测量；

Ｃ    电化学和材料测试,以及物理,光学和材料研究;

Ｄ    微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量。

产品特点：

本仪器具有精度高、显示迅速、稳定性好、读数方便, 适用于防静电产品 如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防树脂云母体积表面电阻率测试仪静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。本仪器除能测电阻外，还能直接测量电流如电子器件暗电流等。

本仪器配不同的测量电极（夹具）可以测量不同材料（固体、粉体或液体）的体积电阻率和表面电阻率或电导率。

技术指标

1.电阻测量范围： 0.01×10 4Ω ～1×10 18Ω。

2.电流测量范围为: 2×10-4A～1×10-16A

3. 双表头显示: 3.1/2位LED显示

4. 内置测试电压：10V、50V、100V、250、500、1000V

5. 准确度: 准确度优于下表

量程 有效显示范围 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

超出有效显示范围时误差有可能增加，测试电流准确度与电阻相同，测试电压准确度为 10%

6 使用环境: 温度：0℃～40℃，相对湿度<80%

7 机内测试电压: 10/50/100/250/500/1000V 任意切换

8.供电形式: AC 220V，50HZ，功耗约5W

9. 仪器尺寸: 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm

10.质量: 约2.5KG

11  测试电压有六种选择之多DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V；

12  使用操作简便，在任何电阻量程和测试电压下均直接读显示数字结果，

免去要乘以一个系数的麻烦，使测量超高电阻就如用万用表测量普通电阻样简便。

标准配置：

1.测试仪器：1台

2.电源线：1条

3.测量线：3根（屏蔽线、测试接线、接地线）

4.使用说明书：1份

5.产品合格证：1份

使用说明

（一）应满足下例要求：

1、测试电压范围应包括：100V~500V

2、测量范围应包括：1×106Ω~1×1017Ω

3、阻值大于1012Ω时，测量误差应小于±20%，阻值不大于1012Ω时，测量误差应小于±10%。

4、输入接线的绝缘电阻应大于仪器输入电阻的100倍。

5、测试时试样及测量导线应有良好。

6、仪器应定期进行校验。

（二）准备工作：

1、取被测液体（如：增塑剂）试样50ml。

2、试样应在温度23±2℃，相对湿度65±5%的条件下处理2小时以上。

（三）测试步骤：

1、测试温度23±2℃，相对湿度65±5%，无外界电磁场干扰环境中进行。

2、测试时对试样所加电压为100V~500V的直流电压，选择电压档次。

3、将试样倒入高压电极内，使液面刚好和环电极下缘全部接触为止。

4、将充分放电后的试样和电极，按固体（液体）体积及表面电阻率测试仪要求接线。

外电极（高压电极）接高固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的高压输出端。

内电极（测量电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的测量端。

中电极（环电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的接地端。

5、仪器预热30分钟，稳定后调整仪器（调零），加上试验1分钟，读取电阻指示值，然后放电1分钟，再测试一次，以二次的算术平均值作为试验样品电阻指示值。

（四）计算方法：

按式（1）计算体积电阻系数（pv）,计算结果取二位有效数字。

（五）注意事项：

1、测定电极必须放置在高绝缘的垫板上。

2、测定电极在测试前后，均应做好清洗工作，特别是三只电极的支撑件不得受到试样的污染

使用注意事项

高阻测量一定要严格按使用方法步聚进行，否则有可能造成仪器损坏或电人。

1 应在“Rx”两端开路时调零（主机开机）

  如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零，但改变测量电压后可能要重新调零。

2 禁止将“Rx”两端短路，以免微电流放大器受大电流冲击

3 在测试过程中不要随意改动测量电压，

  随意改动测量电压可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器，而且有的材料是非线性的，即电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。

4 测量时从低次档逐渐拔往高次档

  每拨一次稍停留1～2秒以便观察显示数字，当有显示值时应停下，记录当前的数字即是被测电阻值。若显示“1”时，表示欠量程应往高次档拔。直到有显示数字时为止。当有显示数字时不能再往高次档拨，否则有可能损坏仪器(机内有过电流保护电路)。除104 Ω档之外，当显示低于1.99，表示过量程应换低档!

5 大部分绝缘材料，特别是防静电材料的电阻值在加电压后会有一定变化而引起数字变化

  由于本仪器的分辩率很高，因而会引起显示值的末尾几位数也变化，这不是仪器本身的问题，而是被测量对象的导电机理复杂而使得阻值有些变化。在这种情况下往往取2位有效数就够了。

6 接通电源后，手指不能触及高压线的金属部分

    本仪表有二连根线:高压线(红)和微电流测试线。在使用时要注意高压线，开机后人不能触及高压线，以免电人或麻手。

7 测试过程中不能触摸微电流测试端

  微电流测试端怕受到大电流或人体感应电压及静电的冲击。所以在开机后和测试过程中不能与微电流测试端接触，以免损坏仪表。

8 在测量高阻时，应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽.

  在测量大于1010 Ω以上时，为防止外界干扰面而引起读数不稳。

9 每次测量完时应将量程开关拨回“104 ”档再进行下次测试

  在测量时应逐渐将量程开关拨到高阻档，测量完时应将电流电阻量程、电压量程开关拨回低档。以 确保下次开机时量程开关处在低阻量程档。

电源

    要求有很稳定的直流电压源。这可用蓄电池或一个整流稳压的电源来提供。对电源稳定度要求是由电压变化导致的电流变化与被测电流相比可忽略不计。

    加到整个试样上的试验电压通常规定为100V、250 V、500V、；1000 V、2 500 V、5 000 V、10000 V和15 000 V。常用的电压是100 V、500 V和1 000 V。

    在某些情况下，试样的电阻与施加电压的极性有关。

    如果电阻是与极性有关的，则宜加以注明。取两次电阻值的几何平均值(对数算术平均值的反对数)作为结果。

    由于试样电阻叮能与电压有依存关系，因此应在报告中注明试验电压值。

 电极  electrodes

    电极是具有一定形状、尺寸和结构的与被测试样相接触的导体，

    注：绝缘电阻是加在与试样相接触的两电极之I目的直流电压与通过电极的总电流之商，绝缘电阻取决于试样的

精确度

    对于低于10的十次方的电阻，测量装置测量未知电阻的总精确度应至少为±10％。而对于更高的电阻，应至少为±20％。详见附录A。

 附 录 A

 (资料性 附录 )

测试方法及 其精确度的例子

A. 1 伏安法

 本直接法应用 如图 5所示的线路 。用直流 电压 表测量所施 加的 电压 。用电流测 量装置测 量电流 ，

电流测量装置可以是检流计(现在已很少使用)、电子放大器或静电计。

 一般说来 ，当试样被充 电时 ，测量装置宜短路 以避 免在 此期间损坏 。

 检流计宜具有高的电流灵敏度，且配有通用分流器(也叫Ayrton分流器) 未知电阻(以D表示)

计算如下:

     U

Rx = -------

    Ka

 式中 :

 U----- 所施加 的电压 ，单位为伏 (V);

 k一 检流计的灵敏度，以A/刻度表示;

 a— 偏转 ，以刻度表示 。

 电阻不超过 10¹⁰Ω～10¹¹Ω时，可用一个检流计，在 100 V下以所需要的精确度进行测量.

 具有高的输人电阻、并由一个已知高的电阻值R，所分流的电子放大器或静电计可用来作为电流测量装置。借助于电阻 R_s两端的电压降U_s来测量电流。未知电阻Rx计算如下:

    U·R_s

Rx = ---------

     U_s

 式 中 :

 U-------是所施加的电压(假设 Rs〈〈 Rx) ,

 具有不同值的一些电阻 Rs可以装在仪器的箱子里，该仪器常直接用安或其约数来标刻度.

 这里，能以需要的精确度测量的大电阻值取决于电流测量装置的性能。Us的误差是由指示器误差、放大器的零点漂移和增益的稳定性来决定的。在合理设计的放大器和静电计中，增益的不稳定性是可忽略的，零点漂移也可保持在低的水平，即按测量所需的时间看是无关紧要的。高增益的电子电压表的指示误差一般为满刻度偏转的± (2%-5%)，使用具有相同的精确度而又不大于 10¹² Ω的电阻器是可行的.如果电压测量装置有大于10¹⁴Ω的输人电阻，且在输人电压为 10 mV时有满刻度偏转，则能以约±10%的精确度来侧量 10^-14A的电流

 10¹⁶ Ω的电阻可用具有很高电阻的精密电阻器和电子放大电压表或静电计在 loo v电压下以所要求 的精确度 来测量。

2、比较法

2. 1 惠斯登电桥法

 如图 6所示，试样与惠斯登电桥的一个臂相连接 三个已知桥臂应具有尽可能高的电阻值 ，它们受到桥臂中电阻器的固定误差所限制 通常电阻R_B是以十进级变化的，电阻R_∧用来作平衡微调，而R_N在测量过程中是固定不变的。检测器是一个直流放大器，它的输入电阻比电桥内任何一个桥臂的电阻值都高 。未知 电阻 R_x计算 如下 :

    R_NR_B

Rx = ----------

    R_A

 式中 :

 R_A、R_B和R_N如图 6所示。

 当零指示器有足够的灵敏度时，计算出的电阻的大百分误差是R_A,R_B和R_N的百分误差的总和如果 R_A和R_B为绕线电阻，且其值较低例如 1 MΩ，则它们的误差可忽略不计，测量很高的电阻时 R_N可选为10⁹Ω,R_N的测量精确度为±2% 测定比值凡R_B /R_A的精确度取决于零指示器的灵敏度 如果未知电阻Rx＞＞ R_N，则测定比值 r=R_B/R_A时的不精确性 △r/由△r/r=1_g· R_x/U来决定，式中 I_g是零指示器的小分辨电流,U是施加到电桥的电压。例如，使用电子放大器，其输人电阻为 1 MΩ，满刻度偏转时的输人电压为10^-5 V，则低的分辨电流约为2X10¹³A，相当于满刻度偏转的2% 当l_R为此值，U=100 V,R=10¹³Ω时，可得到 △r/r=0. 02或 2%.

电阻值不大于10¹³Ω～10¹⁴Ω的电阻可用惠斯登电桥法在 100 V下以所要求的精确度来测量.

电流表法

 本方法采用图 7所示的线路，其元件与 A. 1中所述的一样，再加上一个已知电阻值的电阻器R_N和用来短路未知电阻的开关。重要的是这个开关在打开时的电阻值要比未知电阻值 Rx大得多，确保不影响后者的测量，很容易得到此条件的方法是用一根紫铜线将 Rx短路，然后在测量 Rx时将此紫铜线拿走。通常为了在试样被破坏时能限制电流以达到保护电流测量装置的目的，宁可将 R_N一直留在线路里。

 打开开关，按第 11章的规定来测量通过 Rx和 R_N的电流，记录仪器的偏转a_x和分流比F_x。将这个分流比调到尽可能接近大的偏转刻度，然后短路Rx，测量通过R_N的电流，记录仪器偏转a_x和分流比F_N，从低的灵敏度开始，再将分流比调到尽可能接近大偏转刻度。在测试过程中只要施加电压U不变，则 R_x可按下式计算:

         a_NF_N

R_x = R_N（----------- －　１）

　　　　ａ_ｘF_ｘ

如果 a_NF_N /ａ_ｘF_ｘ> 100，则可使用近似公式:

　　　　　　ａ_ＮＦ_Ｎ

Ｒｘ＝Ｒ_Ｎ----－

　　　　　　ａ_ｘＦ_ｘ

 本方法可以按 A. l中所述的直接法几乎相同的精确度来测定 R_x，但本方法的优点是电流测量装置本身可通过对 R_N的测量来进行校核，若用具有０.１%或更高精确度的绕线电阻器，则 R_Ｎ的误差可忽略不计 。因而测量通 过 Rx的电流可更为可靠．