電阻率法儀

電阻率法儀

ZKWN-121A

電阻率法儀

符合標準：

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 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 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 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》

GB 1672-1988 液體增塑劑體積電阻率的測定

適用范圍

1、這些測試方法涵蓋了直流絕緣電阻率、體積電阻率和表面電阻率的測量步驟。通過試樣、電極的幾何尺寸和這些測量       方法可以計算得到電絕緣材料的體積和表面電阻，同時也可以計算得到相應的電導率和電導。

2、這些測試方法不適用測量適度導電的材料的電阻和電導。采用測試方法D4496來表征這類材料。

3、這個標準描述了測量電阻或電導的幾種可替換的方法。某種材料的測試方法是采用適用于該材料的標準ASTM測試方         法，而且這種標準測試方法定義了電壓應力的極限值和有限的通電時間，以及試樣的外形和電極的幾何形狀。這些單         個的測試方法能更好的表示出結果的精度和偏差。

4、測試步驟出現在下列部分中：測試方法或步驟部分

這個標準并沒有列出與其應用相關的所有安全方面的考慮。使用該標準的用戶需要建立適當安全、健康的操作規范和確立使用前監管限制的適用范圍。

參考文件

ASTM標準

D150 電絕緣固體的交流損耗特性和介電常數的測試方法

D374 電絕緣固體的厚度的測量方法

D1169 電絕緣液體的電阻率的測試方法

D1711 與電絕緣體相關的術語

D4496 適度導電材料的直流電阻和電導的測試方法

D5032 通過水甘油溶液保持恒定相對濕度的做法

D6054 處理測試用電絕緣材料的方法

E104 通過水溶液保持恒定的相對濕度的做法

意義和使用

絕緣材料被用來隔絕電氣系統中的部件和將部件與地隔絕，同時也為部件提供力學支撐。為了達到這個目的，希望部件的絕緣電阻在與可承受的力學、化學和耐熱性一致的前提下能夠盡可能的高。由于絕緣電阻或電導包含了體積和表面電阻或電導，當試樣與電極與其實際使用過程中的形狀相同時，測量值最為有用。表面電阻或電導隨濕度變化很快，然而體積電阻或電導卻變化很慢，盡管體積電阻或電導最終的變化可能更大。

電阻率或電導率能用來間接預測一些材料的低頻介質擊穿和介質損耗角，電阻率和電導率經常被用來間接地表征含水量、固化度、機械連接和各種類型的材料退化。這些間接測量的有效性取決于理論或實驗研究相關聯的程度。表面電阻的下降可能導致電介質擊穿電壓的升高，因為電場強度降低了，或者導致電介質擊穿電壓的降低，因為應力作用的面積減小了。

所有的絕緣電阻或電導取決于充電時間和施加的電壓值（平常的環境變量除外）。這點必須清楚的知道，才能保證電阻和電導的測量值有意義。在電氣絕緣材料行業內，表觀電阻通常指任意充電時間下得到的電阻值。

體積電阻率或電導率可以從電阻和尺寸數據中計算得到，這有助于設計具體應用中的絕緣體。電阻率或電導率隨溫度和濕度的變化可能很大，而且為具體工作條件設計時，必須注意這點。體積電阻率和電導率的測定經常用來檢查絕緣材料與其工藝相關的均勻性，或者用來檢測影響材料質量而又不容易被其他方法檢測到的導電雜質。

在一般實驗條件下，如果通過試樣上測得的數據計算出的電阻率高于1019Ω·cm（10Ω·m），那么該結果的有效性是值得懷疑的，因為常用的測試設備是有局限性的。

表面電阻和電導不能被精確測量，只能得到近似值，因為一些體積電阻和電導始終包含在測量結果中。表面電阻和電導的測量值也會受到表面污染的影響。表面污染及其積累速率受到很多因素的影響，包括靜電和界面張力。這些可能影響表面電阻率。當涉及到污染時，我們認為表面電阻率或電導率與材料屬性有關，但是在通常意義上表面電阻率或電導率不是電絕緣材料的一種材料屬性。

電極系統

   制作電極的絕緣材料應該是一種容易應用、能與試樣表面親密接觸，而且不因電極電阻或試樣污染而引起明顯誤差。在測試條件下，電極材料應該能耐腐蝕。對于組裝試樣的測試，例如通孔套管、電纜等等，采用的電極是試樣的一部分或者是它的配件，絕緣電阻或電導的測量包含電極污染或配件材料的影響，而且在實際使用中一般與試樣性能有關。

     接線柱和錐形針電極，提供了一種在剛性絕緣材料上施加電壓來測量其電阻和電導性質的方法。這些電極在某種程度上模擬實際的使用條件，例如儀表盤和接線板上的接線柱。在絕緣材料的層壓板表面樹脂含量很高的情況下，采用錐針形電極得到的絕緣電阻可能比采用接線柱電極得到的小一些，這是錐形針電極與絕緣材料的接觸更加緊密。測得的電阻或電導值受每根錐形針與絕緣材料接觸、針的表面粗糙度以及絕緣材料上孔洞平滑度的影響。從不同試樣得出結果的重復性不好。

    金屬條的主要設計目的是評價彈性膠帶和很薄的固體試樣的絕緣電阻和電導，這是一種非常簡單和方便的控制電氣質量的方法。當絕緣材料的寬度比厚度大得多時，這種布置在獲得表面電阻或電導的近似值方面能夠取得更加令人滿意的效果。

    具有商業應用的銀漆具有很高的導電性，不論是空氣干燥還是低溫干燥的品種都具有能讓水氣滲透通過的多孔結構，因此施加電極后能對測試試樣進行特定的條件處理。在研究電阻受濕度的影響和隨溫度的變化方面，這是一項非常有用的特征。然而，在使用導電涂料作為電極材料之前，必須確保涂料中的溶劑不會腐蝕材料，從而改變它的電氣性質。配置好的剛毛刷可能會使保護電極獲得相當平滑的邊緣。然而，對于圓形電極，刻線圓盤和畫電極輪廓線的銀漆以及刷子包圍區域的填料的使用使保護電極的邊緣更加鋒利。測試時可能會使用到一條窄的屏蔽膠帶，避免了使用的壓敏膠合劑污染試樣表面。如果電極漆是噴射在上面的，可能還會使用到夾緊的外罩。

    如果噴鍍金屬能與測試試樣之間形成良好的粘接，測試時可能會使用它）。薄噴電極在能盡快投入使用方面具有一些優勢，其多孔結構可能使試樣能進行調整處理，但這點需要證實。必須使用窄帶膠帶或夾緊外罩使保護和被保護電極之間產生一條縫隙，使用不污染縫隙表面的膠帶。

    蒸發金屬可能使用在與6.1.4中相同的條件下。

    金屬箔可能會被應用到試樣表面作電極。用于電介質電阻或電導研究的金屬箔的一般厚度是6-80μm。鉛箔和錫箔最為常用，而且經常使用最少量的凡士林、硅油、油或其他合適的粘接材料將其粘接在測試試樣上。這種電極在應用時需要通過足夠平順的壓力消除所有的褶皺，而且在箔紙邊緣多出的膠粘劑可以通過拭擦紙清理干凈。一種非常有效的方法是用一個又硬又窄的滾筒（10-15mm寬）在表面向外滾動，直到滾筒在試樣上沒有留下明顯的痕跡。該技術僅在具有平坦平面的試樣上才能取得滿意的效果。謹慎操作可使膠粘劑的膜厚減小到2.5μm。由于薄膜與試樣串聯，這將導致測量電阻過高。這個誤差對于厚度小于250μm的低電阻率試樣可能過大。硬滾筒也可以將尖銳顆粒壓進或穿過薄膜（50μm）。箔電極不具有孔隙結構，因此使用該電極將不會導致測試試樣受環境影響。在溫度上升時，膠粘劑可能會失去其有效性，這就迫切需要使用備份金屬平板。在合適的切割機的幫助下，可以從電極上切下一適當寬度的窄條形成保護電極和被保護電極。這種三端試樣一般不能用來進行表面電阻和電導測量，因為油脂仍然殘留在縫隙表面。想要在不影響電極鄰近的邊緣的前提下清理整個縫隙的表面是非常困難的。

     可以將分散在水或其他合適介質中的膠體石墨刷在無孔的薄片絕緣材料上形成風干的電極?？赡軙玫狡帘文z帶和夾緊的外罩（6.1.4）。這種電極材料的使用需要滿足下列所有條件：

測試材料必須保證石墨涂層在測試前不會發生剝離。

     測試材料必須不容易吸收水分。

     對試樣的處理必須在干燥的氣氛中（程序B，實行D6054），而且測量必須在相同的氣氛下進行

     液態金屬給出的測量結果令人滿意，而且可能是有效電阻測量中獲得與試樣必要接觸的最好方法。液態金屬形成的上部電極應該受到不銹鋼圈的限制，通過在離液態金屬較遠的一側刨邊使每個鋼圈較低的邊緣變得尖銳。

     平板金屬可以被用來測試常溫和高溫下的韌性材料和可壓縮材料。它們可能是圓形或矩形的。為了保證與試樣的緊密接觸，通常需要相當大的壓力。研究發現140-700KPa的壓力能取得滿意的效果。

    在某些電池設計中發現將平板金屬電極系統進行改進可以用來測量油脂或填料混合物。這些電池是預先裝配的，而且要么將測試材料加入固定電極之間的電池中，要么將電極插入材料中直至電極間距達到預先確定的值。這些電池中電極的布置導致有效的電極區域和電極間距很難測量，每個電池常數K（與表一中的A/t因子等價）都能從下面的等式中獲得：K=3.6πC=11.3C （1）

其中：K的單位是厘米C的單位是微微法拉，表示以空氣為電介質的電極系統的電容，C的測試

符號：

A=采用特定布置下，測量電極的有效面積。

P=采用特定布置下，被保護電極的有效周長。

Rv=實測體積電阻，單位歐姆。

Gv=實測體積電導，單位西門子。

Rs=實測表面電阻，單位歐姆。

Gs=實測表面電導，單位西門子。

t=試樣的平均厚度。

a,b=矩形電極的邊長。

ln=自然對數所有試樣尺寸均以厘米為單位。

     導電橡膠已作為電極材料使用，而且具有很快速和容易加在試樣上以及從試樣上移除的優點。由于電極僅在測試時使用，因此并不妨礙試樣受環境影響的過程。導電橡膠材料必須置于適當的金屬盤上，而且必須足夠柔軟，這樣在施加適當壓力時，電極與試樣能獲得有效的接觸。

        注解1——有證據表明用導電橡膠電極獲得的電導率值總比錫箔電極獲得的小20-70%。當只要求數量級的精確性的時候，而且接觸誤差能忽略時，一組適當設計的導電橡膠電極能 提供一種快速測定電導率和電阻率的方法。

      測試電線和電纜的絕緣性時，水被廣泛的用作電極。試樣的兩端必須露出水面，而且沿著絕緣物滲漏的長度可以忽略。是否需要在試樣的每一端施加保護，可以參考特定電線和電纜的測試方法。為了實現標準化，可以向水中加入氯化鈉形成濃度為1.0-1.1%的氯化鈉溶液，從而保證足夠的導電性。已有報道證實形成濃度為1.0-1.1%的氯化鈉溶液，從而保證足夠的導電性。已有報道證實