体积电阻率表面电阻率测试仪BEST-121
体积电阻率表面电阻率测试仪操作方式:
BEST-121体积、表面电阻率测定仪是一台能测量极高电阻和非常微弱电流的精密仪器是因为机器内有一个超高性能的静电计放大器,尽管仪器有多种保护措施,这个超高性能的静电放大器在以下这些不正确操作使用中均可能因过大电流冲击、过电压或放电等**损坏或降低其测量精度与性能。
测试过程
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不正确的操作方式
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开机前
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没有将电压拨至10V,电阻电流量程档拨至104
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过电流冲击造成仪器放大器过电流而损坏
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测试过程
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随意调节后面板电压量程而改变测试电压
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过电流或反向放电冲击造成仪器过电流而损坏
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测试过程
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改变屏蔽箱上体面电阻,表面电测测试开关
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过电流或反向放电冲击造成仪器过电流而损坏
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测试过程
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测试电压过高,导致测试材料击穿
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过电流或反向放电冲击造成仪器过电流而损坏或测量性能降低
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测试过程
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微电流测量线与高压线短路
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过电流或反向放电冲击造成仪器过电流而损坏或测量性能降低
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测试过程
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未将电压量程拨至10V,电阻电流量程档拨至104进行关机。
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过电流或反向放电冲击造成仪器过电流而损坏或测量性能降低
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一 体积电阻率表面电阻率测试仪 概述 :
本仪器既可测量超高电阻,又可测极微弱电流。采用了大规模集成电路以及**的专利技
术,使仪器体积小、重量轻、准确度高。以数字液晶显示电阻并同时直接显示流过被测电阻的电
流。电阻量程从1×104Ω ~1×1018Ω , 电流测量范围 为2 ×10-4A ~1 ×10-16A。机内测
试电压为DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。
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。
二 体积电阻率表面电阻率测试仪主要特点 :
电阻测量范围 1×104Ω ~1×1018 Ω ;
电流测量范围 2×10-4A ~1×10-16A;
体积小、重量轻、准确度高;
独特的被测电阻、和流过电阻的电流双显示,使操作测量更加方便;
性能稳定、读数方便;
既能测电阻又能测电流;
测试电压有六种选择DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V;
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。
三 体积电阻率表面电阻率测试仪主要应用范围 :
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;
材料体电阻(率)和表面电阻(率)测量;
电化学和材料测试,以及物理,光学和材料研究;
微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量。
四 体积电阻率表面电阻率测试仪 技术指标:
1. 电阻测量范围: 1×104Ω ~1×1018Ω ,分为十个量程。
2. 电流测量范围为2×10-4A ~1×10-16A
3. 全数字液晶屏显示。
4. 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 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% 8
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%
5. 使用环境: 温度 -10℃~50℃ 相对湿度<90%。
6. 测试电压: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%
7. 供电形式: AC 220V,50HZ,功耗约 10W。
8. 仪器尺寸: 300mm× 280mm× 150 mm。
9. 质量: 约 3.0KG。
五 体积电阻率表面电阻率测试仪工作原理:
根据欧姆定律,被测电阻 R 等于施加电压 V 除以通过的电流 I。即
V
R= ---
I
传统的仪器的工作原理是测量电压 V 固定,通过测量流过被测物体的电流 I 以标定电阻的刻度
来读出电阻值。从上式可以看出,由于电流 I 是与电阻成反比,而不是成正比,所以电阻的显示值
是非线性的,即电阻无穷大时,电流为零,即表头的零位处是∞ ,其附近的刻度非常密,分辨率很
低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时,其电压 V 也会有些变化,所以普通的高阻计
的精度是很难提高的。
ZST-121 体积、表面电阻率测定仪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,即便是电阻两端的电压 V 和流过电阻的电流 I 是同时变化,其显示的电阻值不象普通高阻计那样因
被测电压 V 的变化或电流I的变化而变,所以, 即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其
结果影响不大,其测量精度很高。从理论上讲其误差可以做到零。而实际误差可以做到千分之几或万分
之几。
六 体积电阻率表面电阻率测试仪 使用方法:
6.1 接好电源线
确保电源为 220VAC/50Hz
6.2 接通电源
将电流电阻量程置于 104 档,电压量程置于 10V,然后开机。
6.3 调零 9
在“ Rx” 两端开路的情况下,调零使电流表的显示为 0000 .注意:在“ Rx” 两端不开路,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。 完毕后关机。
6.4 连接线路
接好测试线,将测试线将主机与屏蔽箱连接好,测体积电阻时测试按钮拨到 Rv 边,测表
面电阻时测试按钮拨到 Rs 边。然后开机。
6.5 选择合适的测量电压
★ 电压选择开关在后面板,注意,在测试过程中不要随意改动测量电压,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;
6.6 测试
测量时从低档位逐渐拔往**,每拨一次稍停留 1~2 秒以使观察显示数字, 当被测电阻大于
仪器测量量程时,电阻表显示“ 1” ,此时应继续将仪器拨到量程更高的位置,当测量仪器有显
示值时应停下,当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨,
否测仪器会过量程,机内保护电路开始工作,仪器测量准确度会下降。
6.7 测试完毕将电阻电流量程拔至“ 104 ” 档,电压量程调至 10V 后关闭电源
★ 每测量一次均应将量程开关拨回到104“ 调零” 档的量程位置以免开机或测量端短路时而损
坏仪器。
6.8 测量电流及1015Ω 以上超高电阻的测量应用测量电流后用欧姆定律以电压除以电流计算电阻
的方法,详见8.5节内容。
6.9 体积电阻和表面电阻转换
★ 在测试过程中,使用屏蔽箱在进行体积电阻和表面电阻转换时,必须把电源关闭后进行档位
转换,否则会导致电压冲击到主机无法显示或损坏。
七 体积电阻率表面电阻率测试仪使用注意事项:
★ 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。
7.1 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。
7.2 禁止将“ Rx” 两端短路,以免微电流放大器受大电流冲击
7.3 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。
7.4 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!
7.5 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 10
★ 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。
7.6 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。
7.7 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。
7.8 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。
7.9 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。
★人体一般可以带上几千甚至几万伏静电!
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八 典型应用 :
8.1 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.×105Ω 1.0×108Ω 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。
8.2. 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。
8.3. 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。
8.4. 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。
8.5. 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:V=1000,电流表头显示读数为 1.234 量程位置处在 10-13,则电流为 I=1.234×10-13A
利用欧姆定律 V
R= ---
I
可以计算出电阻值 8.1×1015Ω 。利用测量电流的方法可测量超过 1014Ω 以上的超高电阻 1015~
1018Ω 。
九、仪器测量常见问题 :
9.1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数?
这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试
电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读
数小于 199,既只为三位数且**位数为 1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当**次读数从 1 变 12
为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位
数多的比读数位数少的准确度高。
9.2 为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大?
这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以
至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所
以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数
位数多的准确度高。
9.3 为什么测量时仪器的读数总是不稳?
一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防
静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。
这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量 1 分钟时间的读数为准。通
常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求 2 位或 3 位。另外在测量大电
阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。
9.4 为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到 104 档后才能关电源?
这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电阻
时的电压值,如果仪器不拨到 104
挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪
器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别
是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量
程开关再拨到 104
挡后才能关电源。
9.5 为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压?
在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,
这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体
的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量
电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击
穿时,要先将量程开关拨到 104
档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。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。
9.6 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到 10V 档后关闭电源?
这是因为机内的电容器充有很高的电压(**高电压达 1200V 以上),这些电容器的所带的电能保持
较长的时间,如果将电压量程开关再拨到 10V 档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会
在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至 10V 档,虽然断了电源,
但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有
问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。
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十、体积电阻率于表面电阻率计算 :
10.1 体积电阻与表面电阻读数取值
体积电阻:
按照国家标准GB1410标准中第11.1说明规定:在试样表面加上规定的直流电压后开始计时,并
在如下每个电化时间做一次测量:1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果两次连续
测量得出同样的结果,则可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。作为验收试验,按照有关
规范的规定,使用一个固定的电化时间如1MIN后的电流值来计算体积电阻率。
表面电阻:
按照GB1410标准11.2中规定:应在1MIN的电化时间后测量电阻,即使在此时间内电流还没有达
到稳定的状态。
10.2 体积电阻率计算:
体积电阻率计算公式如下:
式中:PV——体积电阻率,单位为欧姆厘米(Ω .cm);
RX——按测得的体积电阻,单位为欧姆(Ω );
A——是圆柱电极的有效面积,单位为平方米(m2)或(平方厘米(cm2))
h——试样的平均厚度,单位为米(m)或厘米(cm)
备注:A=19.635(cm
2)
10.3 表面电阻率计算:
表面电阻率计算公式如下:
式中:Ps——体积电阻率,单位为欧姆米(Ω .cm);
RX——按测得的表电阻,单位为欧姆(Ω );
P——是被保护电极的有效周长,单位为米(m)或(厘米(cm))
g——两电极之间的距离,单位为米(m)或厘米(cm)
备注:P=15.708(cm) g=0.2(cm)
(电极箱中圆柱电极直径50mm,圆环电极内直径54mm, 两电极之间的距离=2mm)
十一、接线操作说明
电极箱测电阻操作如下:
(1)绝缘仪的电流接电极箱的测量,绝缘仪的电压接电极箱的高压(如下图红色箭头线)
(2)电极箱黑色鳄鱼夹接圆环电极,电极箱红色鳄鱼夹接圆柱电极 14
(3)把待测材料放在圆盘之上,用圆柱和圆环压好,圆环与圆柱要同心
(4)调节电极箱右上角旋钮在中间档(空挡:RV与RS之间,即Rx不接电阻)
(5)绝缘仪前面板电阻档调到**小档,后面板电压调到**小档,开绝缘仪电源
(6)调节绝缘仪“调零”旋钮,使得电流显示为0
(7-1)调节电极箱右上角旋钮在右档RV可测体电阻(电流流过被测量材料表面时测得的电阻)
(7-2)调节电极箱右上角旋钮在左档RS可测面电阻(电流流过被测量物体体内时测得的电阻)
(7-3)调节电极箱右上角旋钮在中间档可调零,电极箱连接线不用取下.
电极箱中的电极
电极箱面板
绝缘仪前面板
不用电极箱,粗略测电阻操作如下:
(1)绝缘仪前面板电阻档调到**小档,后面板电压调到**小档,开绝缘仪电源
(2)调节绝缘仪“调零”旋钮,使得电流显示为0,关机.
(3)绝缘仪的电流接电阻一端,绝缘仪的电压接电阻另一端,开机.
圆环
圆盘
材料
圆柱
测量 地 高压
RS 0 RV
电流
地
电压
调零 15
仪器配置单 :
仪器主机 一台
屏蔽箱 一个
试验电极 三个
说明书 一本
电源线 一条
数据线 三条
合格证 一份
保修卡 一份
北京北广精仪仪器设备有限公司,专业制造绝缘材料体积表面电阻率测试仪 010-53305280 010-53305279