- 层压材料表面电阻率测试仪
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层压材料表面电阻率测试仪
一、概述：
BEST-121电阻率试验仪既可测量高电阻，又可测微电流。采用了美国Intel公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻准确度高。数字液晶直接显示电阻值和电流。量限从1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前国内测量范围较宽，准确度较高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ～1×10-16Ａ。机内测试电压10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可调。电阻率试验仪具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便。电阻率试验仪适用于橡胶、塑料、薄膜、地毯、织物及粉体、液体、及固体和膏体形状的各种绝缘材料体积和表面电阻值的测定。
层压材料表面电阻率测试仪
二、符合标准：
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 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 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 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》
三、技术指标
1、电阻测量范围：1 ×104Ω ～1×1018Ω。
2、电流测量范围：2×10-4A～1×10-16A
3、显 示 方 式： 32位LED液晶屏显示
4、内置测试电压： 10V 、50V、100V、250、500、1000V
5、基本准确度：1%
6、使用环境： 温度：0℃～40℃，相对湿度<80%
7、机内测试电压： 10V/50V/100/250/500/1000V
8、供电形式： AC 220V，50HZ，耗电5W
9、仪器尺寸： 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm
10、质量： 约2.5KG
四、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 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
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、显示方式
超大触摸彩屏显示 可直接读取电阻和电阻率。 内置软件测试系统测试式样可选择仪器自动分配计算。
显示指标 ：电压、电流、电阻、电阻率及式样
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
ASTM D257-2014
本标准是以固定代号D257发布的。其后的数字表示原文本正式通过的年号；在有修订的情况下，为上一次的修订年号；圆括号中数字为上一次重新确认的年号。上标符号（ε）表示对上次修改或重新确定的版本有编辑上的修改。
本标准经批准用于国防部所有机构。
六、电阻率测定仪范围
6.1 本试验方法包含直流绝缘电阻，体积电阻和表面电阻的测量所用直流程序。通过该测量及样本和电极的几何尺寸，可以计算出电绝缘材料的体积电阻和表面电阻，同时还可以计算出相应的电导和电导率。6.2 这些试验方法不适用于测量中等导电材料的电阻/电导。这些材料评估可采用试验方法D4496。
6.3 本标准描述了几种可选择的测量电阻（或电导）的普通备用方法。特殊材料科采用合适的标准ASTM试验方法进行测试，这些特殊材料具有电压应力范围和有限起电时间，同时规定了样本结构和电极几何形状。这些个别特殊试验方法将能更好得定义测量值的精度和偏差。
6.4 本标准并没有*列举所有的安全声明，如果有必要，根据实际使用情况进行斟酌。使用本规范前，使用者有责任制定符合安全和健康要求的条例和规范，并明确该规范的使用范围。
七、电阻率测定仪引用文件
ASTM标准：2
D150 固体电绝缘材料的（恒定电介质）的交流损耗特性和介电常数的测试方法D374 固体电绝缘材料厚度的标准试验方法（2013年撤消）3
D1169 电绝缘液电阻率(电阻系数)试验方法
D1711 电绝缘相关术语
D4496 中等导电材料直流电阻或电导的标准试验方法
D5032 用饱和甘油溶液方式维持恒定相对湿度的规程
D6054 测试用电工绝缘材料的调节规程（2012年撤消）3
E104 用水溶液保持恒定相对湿度的规程
八、 电阻率测定仪试验方法的摘要
材料样本或电容器的电阻或电导通过在规定条件下测量电流或电压下降而得出。通过使用合适的电极体系，可分别测量表面和体积电阻或电导。当要求的样本和电极尺寸已知时，此时可以计算出电阻或电导。
九、 电阻率测定仪重要性和用途
绝缘材料用于电子系统彼此和与地面之间隔离，该材料能提供零部件的机械支撑。由于此用途，通常要求具有尽可能高的绝缘电阻，以与可接受的机械、化学和耐热性能*。因为绝缘电阻或电导组合了体积和表面电阻或电导，当实际使用时，要求试验样本和电有相同的形式，此时的测量值是非常有用的。表面电阻或电导随着湿度发生快速变化，然而体积电阻或电导则稍微变化，尽管总的变化在一些变化可能更大。
电阻或电导可用于间接预测某些材料的低频率电介质击穿和损耗因数性能。电阻或电导通常作为湿度含量，固化程度，机械连续性或不同类型老化的间接测量方式。这些间接测量的效用取决于通过理论或经验研究确立的相关度。表面电阻的降低可导致因为电场强度降低而发生电介质击穿电压的增加，或者由于应力面积的增加而发生电介质击穿电压的降低。
所有的电介质电阻或电导都取决于电化时间长短和施加的电压值（除了普通的环境变量之外）。这些因素必须已知，同时报告，以使得电阻或电导测量值有意义。在电绝缘材料工业中，形容词“表观”通常适用于在任意选择电化时间条件下获得的电阻值。见X1.4。
体积电阻或电导可通过在特定应用场合设计某个绝缘体使用的电阻和尺寸数据计算得出。研究已经表明电阻或电导随着温度和湿度的变化而变化（1,2,3,4）4，同时在设计工作条件时，必须已知这种变化。体积电阻或电导测量值通常用于检查绝缘材料的均匀性，或者对于加工，可探测影响材料质量的导电杂质，而这不容易通过其它方法观察到。
体积电阻超过1021Ω·cm(1019Ω·cm)时，样本在普通实验室条件测试获得的数值计算得出体积电阻，如果结果确实可疑，则应考虑通常使用的测量设备的局限性。
表面电阻或电导不能准确测量，只能近似测量，因为体积电阻或电导总是受到测量方法的影响。测量值还受到表面污染的影响。表面污染及其积聚速度受到许多因素的影响，包括静电充电和界面张力。这些因素反过来可以影响表面电阻。当包括污染，但是在通常常识下判断不是电绝缘材料的材料性能时，此时表面电阻或电导可视为与材料性能相关。
十、 电阻率测定仪电极系统
绝缘材料的电极将允许亲密接触样本表面，同时不会由于电极电阻或样本的污染（5）而引入相当可观的误差。电极材料应在试验条件下能耐腐蚀。当对制造样本进行测试时，例如连接衬套，线缆等等，采用的电极作为样本或其装配组件的一部分。在这类场合，绝缘电阻或电导的测量值此时包括电极或安装材料的污染影响，同时在实际使用时通常与样本性能有关
十一、电阻率测定仪装置和试验方法的选择
电源——要求采用稳定的直流电压电源。蓄电池或其它稳定直流电压电源已经证明适用于该用途。
保护回路——不管是采用两个电极（没有保护）测量绝缘材料的电阻，或者是采用三个终端系统（两个电极加上保护）测量绝缘材料的电阻，都要考虑怎样在试验设备和试验样本之间进行电连接。如果试验样本远离试验设备一段距离，或者试验样本在湿热条件下进行测试，或者样本电阻预期相对比较高（1010～1015ohms），则试验设备和试验样本之间可能容易存在虚假的电阻通路。有必要采用保护回路来使得这些虚假通路的干涉降至较低。
带保护电极——使用同轴电缆，其芯部通向保护电极，屏蔽端通向保护电极，以使得试验设备和试验样本之间获得适当的保护连接。
没有保护电极——使用同轴电缆，芯部通向某一电极，屏蔽端端接到从芯部末端大约1cm处。
直接测量——采用任何设备（设备具有±10%的灵敏度和精度）测量在固定电压下通过样本的电流。适用的电流测量设备包括静电计，带指示器的直流放大器，和电流计。典型方法和回路见附录X3规定。当校准测量设备刻度盘来直接读取欧姆电阻值时，则不要求计算电阻测量值。
比较法——惠斯登电桥回路可采用标准电阻器电阻来比较样本电阻。
十二、 直接测量：
电流计-电压表——采用电流计-电压表方法测量电阻的较大百分比误差是电流计指示性，电流计可读性和电压表指示性的百分比误差总和。一个示例是：当500V施加到40GΩ电阻时（电导为25pS），灵敏度为500/pA刻度的电流计将偏离25个刻度。如果偏离可读取到接近0.5个刻度时，同时校准误差（包括埃尔顿顿分流误差）为观测值的±2%，较终的电流计误差将不超过±4%。如果电压表误差为±2%的满刻度，当电压表读取满刻度时，可采用±6%较大误差来测量该电阻值；同时当读取1/3的满刻度时，可采用±10%较大误差来测量该电阻值。要求读取接近满刻度是容易显而易见的。
电压表-电流表——计算值的较大百分比误差是指电压Vx，Vs和电阻Rs的百分比误差的总和。与特定方法相比，Vs和Rs的误差通常更取决于采用设备的特征。确定Vs误差的较关键因素是指示器误差，放大器零漂移和放大器增益稳定性。采用新式精心设计放大器或静电计，增益稳定性通常不是关注的问题。采用现有的技术，直流电压放大器或静电计的零漂移不能够排除，但是可以将之足够低而成为这些测量的相对不关键因素。只要精心设计换流器型放大器，零漂移实际上不存在。因此，假如电位计电压准确已知的话，图X1.2（b）的零位法理论上比采用指示器的方法误差更小。Rs的误差取决于放大器灵敏度。当在给定电流下测量时，放大器灵敏度越高，较低值可能性越大，此时可使用高精密线缠绕标准电阻器。放大器可以获得。已知准确到±2%的100GΩ标准电阻是可以适用的。当施加500V时，如果放大器或静电计的10mV输入能提供满刻度偏移，误差不大于2%的满刻度，则可采用6%的较大误差（当电压计读取满刻度时）或10%的较大误差（当电压计读取1/3刻度时）来测定5000TΩ的电阻。
比较-电流计——计算电阻或电导的较大百分比误差是指Rs，电流计偏移或放大器读数的百分比误差总和，同时假设电流灵敏度与偏移无关。对于新式电流计（直流电流放大器可能发生1/3刻度偏移），后者的假设精度到±2%有用范围之内（在1/10满刻度偏移之上）。Rs的误差取决于采用的电阻器类型，但是1MΩ电阻的误差极限低至0.1%是适用的。对于满刻度偏移，采用灵敏度为10nA的电流计或直流电流放大器，500V施加到5TΩ电阻上将能产生1%的偏移。在该电压处，采用先前标记的标准电阻器，Fs=105，ds将大约为1/2的满刻度偏移，可读性误差不大于±1%。如果dx大约为1/4满刻度偏移，可读性误差将不超过±4%，同时可以在±5-1/2%较大误差下测量200GΩ电阻。
电压变化速率——测量精度直接与施加电压和电流计读数变化的时间率测量精度成比例。静电计开关打开的时间长短和采用的刻度应使得可以准确测量时间，同时可获得满刻度读数。在这些条件下，精度将与其它测量电流方法的精度相当。
比较电桥——当探测器具有适当的灵敏度，电脑电阻的较大百分比误差是指臂A，B和N的百分比误差总和。当采用1 mV/分刻度的探测器灵敏度时，500V电压施加到电桥上，RN=1GΩ，电阻为1000TΩ将能产生一个分刻度的探测器偏移。假设忽略RA和RB的误差，已知RN=1GΩ在±2%之内，同时电桥平衡在一个探测器分刻度，可采用±6%的较大误差来测量100TΩ的电阻。
几个制造商可提供必要的满足本方法要求的零件或系统。
当样本具有实际用途要求的形状，电极和安装方式时，测量值为较大值。衬套，电缆和电容器为典型示例，在这些示例中，试验电极作为样本的一部分，同时采用标准的安装方式。
对于固体材料，样本较常用形状为扁平厚板，条带，条料和管材。电极布置可应用于扁平厚板，条料或内径大约为20mm或更大的刚性管子。电极布置可应用于板材带材或挠性条带。对于刚性带材样本，金属支撑可以不作要求。的电极布置可应用于扁平厚板，条料或管材。
体积电阻或电导测定：
试验样本形状应允许使用第三个电极，当必要时，以避免来自表面效应的误差。试验样本可为扁平厚板，条带或管子形状。显示了厚板或薄板样本的电极应用和布置。三个电极作用到管子样本的径向横截面，在图中，前列电极为被保护电极；No.2电极为保护电极，在前列电极每一端包含一个环圈，两个环圈电子连接；No.3电极为非保护电极（7,8）。对于忽略表面泄漏的材料，只检查体积电阻，可忽略使用保护环圈。图4适用于3mm厚样本尺寸如下：D3=100mm，D2=88mm和D1=76mm，或者作为一种选择，D3=50mm，D2=38mm和D1=25mm。对于某一给定灵敏度，较大样本允许在较高电阻材料上进行更加准确测量。
依据待测试材料，按试验方法D374的某种方法测量样本的平均厚度。实际测量点应均匀分布在测量电极包括的区域内。
当要求测定体积电阻或电导时，被保护电极（前列）应允许计算被保护电极的有效面积。圆形电极的直径，正方形电极边长或者矩形电极的较短边长应至少为4倍的规定厚度。间隙宽度应足够大，以使得前列电极和No.2电极之间的表面泄漏不会导致测量误差（这对高输入阻抗设备尤其重要，例如静电计）。如果按照9.3.3的建议间距等于两倍的样本厚度，以使得样本可以用于测定表面电阻或电导，此时可足够准确测定前列电极的有效面积。如果需要更准确测定前列电极的有效面积，可从附录X2获得间距宽度修正值。No.3电极应在所有点可延伸到No.2电极内侧边缘至少两倍的样本厚度。
对于管状样本，前列电极应包围样本外侧，同时电极轴向长度应至少为4倍的样本壁厚。间距宽度相关考虑与9.2.3所述相同。No.2电极包含管子每一端的包围电极，两个零件通过外部方式进行电子连接。每一个零件的轴向长度应至少为2倍样本的壁厚。No.3电极必须包括样本的内表面，轴向长度延伸到外侧间隙边缘，延伸距离至少为两倍的壁厚。管状样本可采用绝缘导线或电缆形状。如果电极长度大于100倍的绝缘材料厚度，被保护电部效应可以忽略，同时保护电极的精细间距不作要求。因此，当水作为前列电极，前列和No.2电极之间的间距可为几厘米，以允许这些电极之间的表面电阻足够。在这种场合，不对间距宽度进行修正。
试验样本可为与特定目的*的任何可行形状，例如扁平厚板，条带或管子。布置设计用于已知体积电阻比表面（2）电阻相对高的场合。然而，对于刚性带状样本，这些模压和机加工表面组合使得获得的结果通常无效。
十三、电阻率测定仪样本安装
测量时安装样本时，电极之间或者测量电极和地面之间没有导电通路是非常重要的（9）。避免用裸手处理绝缘表面，而是应该穿戴醋酸人造纤维手套。对于体积电阻或电导的仲裁实验，在调节之前采用合适溶剂清洗表面。当要测量表面电阻时，可互相协定是否应清洗表面。如果要求清洗，记录任何表面清洗的详细信息。
十四、 电阻率测定仪步骤
绝缘电阻或电导——在试验箱中正确安装样本。如果试验箱和调节试验箱相同（推荐步骤），应在调节开始之前安装样本。采用具有要求灵敏度和精度的设备进行测量（见附录X3）。除非另有规定，采用60s的电化时间，500±5V的作用电压。
体积电阻或电导——测量和记录电极尺寸，保护间距宽度g。计算电极的有效面积。采用具有要求灵敏度和精度的设备进行电阻测量。除非另有规定，采用60s的电化时间，500±5V的作用直流电压。
表面电阻或电导：
测量电极尺寸，电极之间距离g。采用具有要求灵敏度和精度的设备测量前列和2电极之间的表面电阻或电导。除非另有规定，采用60s的电化时间，500±5V的作用直流电压。
当使用的电极布置，P视为样本横截面的周长。对于薄样本，例如条带，周长能有效降低至两倍的样本宽度。
当使用的电极布置，同时如果与表面电阻（例如湿气污染绝缘材料表面）相比，已知体积电阻非常高时，P视为两倍的电极长度或者两倍的圆柱体周长。
十六、电阻率测定仪报告
16.1 报告所有以下信息：
16.1.1 材料描述和标识（名称，等级，颜色，制造商等等）。
16.1.2 试验样本的形状和尺寸。
16.1.3 电极的类型和尺寸。
16.1.4 样本调节（清洗，预干燥，在湿度和温度下的调节时间等等）。
16.1.5 试验条件（测量时的试样温度，相对湿度等）。
16.1.6 测量方法。
16.1.7 作用电压。
16.1.8 测量的电化时间。
16.1.9 相应电阻测量值（单位为欧姆）或电导（单位为西门子）。
16.1.10 当要求时，体积电阻计算值（单位为欧姆-厘米），体积电导计算值（单位为西门子/厘米），表面电阻计算值（单位为欧姆（每平方））或表面电导计算值（单位为西门子（每平方））。
16.1.11 说明报告值是否为“表观”或者“稳定状态”。
16.1.11.1 在测试用后者75%特定电化时间期间，只有回路中的电流数值变化保持在±5%之内，才可获得“稳定状态”值。在任何其他情况下进行的测试视为“表观”。
十七、电阻率测定仪关键词
直流电阻测试仪；绝缘电阻测试仪；表面电阻测试仪；表面电阻率测试仪；体积电阻测试仪；体积电阻率测试仪。