GB/T1410-2006固體絕緣材料表面電阻測試儀

一、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀概述：

BEST-121電阻率試驗(yàn)儀量限從1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前國內(nèi)測量范圍較寬，準(zhǔn)確度較高的數(shù)字超高阻測量儀。電流測量范圍為2×10-4 ～1×10-16Ａ。既可測量高電阻，又可測微電流。采用了美國Intel公司的大規(guī)模集成電路,使儀器體積小、重量輕準(zhǔn)確度高。數(shù)字液晶直接顯示電阻值和電流。機(jī)內(nèi)測試電壓10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可調(diào)。電阻率試驗(yàn)儀具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便。電阻率試驗(yàn)儀適用于橡膠、塑料、薄膜、地毯、織物及粉體、液體、及固體和膏體形狀的各種絕緣材料體積和表面電阻值的測定。

GB/T1410-2006固體絕緣材料表面電阻測試儀

二、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀符合標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 1410-2006《 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》

ASTM D257-99《絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法》

GB/T 10581-2006 《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗(yàn)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(dǎo)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(yàn)方法》

三、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀技術(shù)指標(biāo)

1、電阻測量范圍：1 ×104Ω ～1×1018Ω。

2、電流測量范圍：2×10-4A～1×10-16A

3、顯 示 方 式： 32位LED液晶屏顯示

4、內(nèi)置測試電壓： 10V 、50V、100V、250、500、1000V

5、基本準(zhǔn)確度：1%

6、使用環(huán)境： 溫度：0℃～40℃，相對濕度<80%

7、機(jī)內(nèi)測試電壓： 10V/50V/100/250/500/1000V

8、供電形式： AC 220V，50HZ，耗電5W

9、儀器尺寸： 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm

10、質(zhì)量： 約2.5KG
四、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀技術(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 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、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀顯示方式

超大觸摸彩屏顯示可直接讀取電阻和電阻率、內(nèi)置軟件測試系統(tǒng)測試式樣可選擇儀器自動分配計(jì)算。

顯示指標(biāo) ：電壓、電流、電阻、電阻率及式樣 。

標(biāo)準(zhǔn)配置：

1、測試儀器：1臺。

2、.電源線：1條。

3、測量線：3根（屏蔽線、測試接線、接地線）。

4、使用說明書：1份。

ASTM D257-2014。

絕緣材料直流電阻或電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。

絕緣材料直流電阻或電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法^。

本標(biāo)準(zhǔn)是以固定代號D257發(fā)布的，其后的數(shù)字表示原文本正式通過的年號；在有修訂的情況下，為上一次的修訂年號；圓括號中數(shù)字為上一次重新確認(rèn)的年號，上標(biāo)符號（ε）表示對上次修改或重新確定的版本有編輯上的修改。
　　　　本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)批準(zhǔn)用于國防部所有機(jī)構(gòu)。
六、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀范圍
6.1 本試驗(yàn)方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測量所用直流程序。通過該測量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計(jì)算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時(shí)還可以計(jì)算出相應(yīng)的電導(dǎo)和電導(dǎo)率。

6.2 這些試驗(yàn)方法不適用于測量中等導(dǎo)電材料的電阻/電導(dǎo)。這些材料評估可采用試驗(yàn)方法D4496。

6.3 本標(biāo)準(zhǔn)描述了幾種可選擇的測量電阻（或電導(dǎo)）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標(biāo)準(zhǔn)ASTM試驗(yàn)方法進(jìn)行測試，這些特殊材料具有電壓應(yīng)力范圍和有限起電時(shí)間，同時(shí)規(guī)定了樣本結(jié)構(gòu)和電極幾何形狀。這些個別特殊試驗(yàn)方法將能更好得定義測量值的精度和偏差。

6.4 本標(biāo)準(zhǔn)并沒有*列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前，使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范，并明確該規(guī)范的使用范圍。

七、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀引用文件
   ASTM標(biāo)準(zhǔn)：
　 D150固體電絕緣材料的（恒定電介質(zhì)）的交流損耗特性和介電常數(shù)的測試方法

D374　　固體電絕緣材料厚度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（2013年撤消）³

D1169　 電絕緣液電阻率(電阻系數(shù))試驗(yàn)方法

D1711　 電絕緣相關(guān)術(shù)語

D4496　 中等導(dǎo)電材料直流電阻或電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

D5032　 用飽和甘油溶液方式維持恒定相對濕度的規(guī)程

D6054　 測試用電工絕緣材料的調(diào)節(jié)規(guī)程（2012年撤消）³

E104　  用水溶液保持恒定相對濕度的規(guī)程

九、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀試驗(yàn)方法的摘要

材料樣本或電容器的電阻或電導(dǎo)通過在規(guī)定條件下測量電流或電壓下降而得出。通過使用合適的電極體系，可分別測量表面和體積電阻或電導(dǎo)。當(dāng)要求的樣本和電極尺寸已知時(shí)，此時(shí)可以計(jì)算出電阻或電導(dǎo)。

十、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀重要性和用途

絕緣材料用于電子系統(tǒng)彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機(jī)械支撐。由于此用途，通常要求具有盡可能高的絕緣電阻，以與可接受的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能*。因?yàn)榻^緣電阻或電導(dǎo)組合了體積和表面電阻或電導(dǎo)，當(dāng)實(shí)際使用時(shí)，要求試驗(yàn)樣本和電有相同的形式，此時(shí)的測量值是非常有用的。表面電阻或電導(dǎo)隨著濕度發(fā)生快速變化，然而體積電阻或電導(dǎo)則稍微變化，盡管總的變化在一些變化可能更大。

　電阻或電導(dǎo)可用于間接預(yù)測某些材料的低頻率電介質(zhì)擊穿和損耗因數(shù)性能。電阻或電導(dǎo)通常作為濕度含量，固化程度，機(jī)械連續(xù)性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經(jīng)驗(yàn)研究確立的相關(guān)度。表面電阻的降低可導(dǎo)致因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度降低而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的增加，或者由于應(yīng)力面積的增加而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的降低。

　所有的電介質(zhì)電阻或電導(dǎo)都取決于電化時(shí)間長短和施加的電壓值（除了普通的環(huán)境變量之外）。這些因素必須已知，同時(shí)報(bào)告，以使得電阻或電導(dǎo)測量值有意義。在電絕緣材料工業(yè)中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時(shí)間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

體積電阻或電導(dǎo)可通過在特定應(yīng)用場合設(shè)計(jì)某個絕緣體使用的電阻和尺寸數(shù)據(jù)計(jì)算得出。研究已經(jīng)表明電阻或電導(dǎo)隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）⁴，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作條件時(shí)，必須已知這種變化。體積電阻或電導(dǎo)測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對于加工，可探測影響材料質(zhì)量的導(dǎo)電雜質(zhì)，而這不容易通過其它方法觀察到。

體積電阻超過10²¹Ω·cm(10¹⁹Ω·cm)時(shí)，樣本在普通實(shí)驗(yàn)室條件測試獲得的數(shù)值計(jì)算得出體積電阻，如果結(jié)果確實(shí)可疑，則應(yīng)考慮通常使用的測量設(shè)備的局限性。

　表面電阻或電導(dǎo)不能準(zhǔn)確測量，只能近似測量，因?yàn)轶w積電阻或電導(dǎo)總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響，包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當(dāng)包括污染，但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時(shí)，此時(shí)表面電阻或電導(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。

十一、固體絕緣材料表面電阻率試驗(yàn)儀電極系統(tǒng)

　絕緣材料的電極將允許親密接觸樣本表面，同時(shí)不會由于電極電阻或樣本的污染（5）而引入相當(dāng)可觀的誤差。電極材料應(yīng)在試驗(yàn)條件下能耐腐蝕。當(dāng)對制造樣本進(jìn)行測試時(shí)，例如連接襯套，線纜等等，采用的電極作為樣本或其裝配組件的一部分。在這類場合，絕緣電阻或電導(dǎo)的測量值此時(shí)包括電極或安裝材料的污染影響，同時(shí)在實(shí)際使用時(shí)通常與樣本性能有關(guān)

十二、裝置和試驗(yàn)方法的選擇

電源——要求采用穩(wěn)定的直流電壓電源。蓄電池或其它穩(wěn)定直流電壓電源已經(jīng)證明適用于該用途。

保護(hù)回路——不管是采用兩個電極（沒有保護(hù)）測量絕緣材料的電阻，或者是采用三個終端系統(tǒng)（兩個電極加上保護(hù)）測量絕緣材料的電阻，都要考慮怎樣在試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)樣本之間進(jìn)行電連接。如果試驗(yàn)樣本遠(yuǎn)離試驗(yàn)設(shè)備一段距離，或者試驗(yàn)樣本在濕熱條件下進(jìn)行測試，或者樣本電阻預(yù)期相對比較高（10¹⁰～10¹⁵ohms），則試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)樣本之間可能容易存在虛假的電阻通路。有必要采用保護(hù)回路來使得這些虛假通路的干涉降至較低。

帶保護(hù)電極——使用同軸電纜，其芯部通向保護(hù)電極，屏蔽端通向保護(hù)電極，以使得試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)樣本之間獲得適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)連接。

沒有保護(hù)電極——使用同軸電纜，芯部通向某一電極，屏蔽端端接到從芯部末端大約1cm處。

　直接測量——采用任何設(shè)備（設(shè)備具有±10%的靈敏度和精度）測量在固定電壓下通過樣本的電流。適用的電流測量設(shè)備包括靜電計(jì)，帶指示器的直流放大器，和電流計(jì)。典型方法和回路見附錄X3規(guī)定。當(dāng)校準(zhǔn)測量設(shè)備刻度盤來直接讀取歐姆電阻值時(shí)，則不要求計(jì)算電阻測量值。

　比較法——惠斯登電橋回路可采用標(biāo)準(zhǔn)電阻器電阻來比較樣本電阻。

十三、精度和偏差考慮

概述——作為設(shè)備選擇的指導(dǎo)，表2總結(jié)了相關(guān)的考慮因素，但是不暗示列舉的示例是適用的。該擬用于采用現(xiàn)代設(shè)備顯示明顯可能的范圍。在任何場合，只有小心選擇設(shè)備組合，才可以獲得或者超過這些范圍。然而，必須強(qiáng)調(diào)考慮的誤差只是測量儀器的誤差。討論的誤差是一個*不同問題。在后面的連接中，的較后一列列舉了采用不同方法由保護(hù)電極和保護(hù)體系之間的絕緣電阻分流的電阻。通常來說，該電阻值越低，由于過度分流導(dǎo)致的誤差可能性就越小。

不管采用何種測量方法，只有認(rèn)真評估所有誤差源，才可獲得較高的精度。有可能確立這些零部件的任何測量方法，或者獲得完整試驗(yàn)裝置的測量方法。通常來說，采用高靈敏度電流計(jì)的方法要求比采用指示器或記錄器的方法獲得更加較久得安裝。采用指示器（例如電壓表，電流計(jì)，直流放大器和靜電計(jì)）的方法要求手動調(diào)節(jié)較小，同時(shí)容易讀數(shù)，但是要求操作者在特定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行讀數(shù)。惠斯登電橋和電位計(jì)方法）要求操作者專心保持平衡，但是允許在空閑時(shí)設(shè)定在特定時(shí)間時(shí)讀數(shù)。

十四、 直接測量：

電流計(jì)-電壓表——采用電流計(jì)-電壓表方法測量電阻的較大百分比誤差是電流計(jì)指示性，電流計(jì)可讀性和電壓表指示性的百分比誤差總和。一個示例是：當(dāng)500V施加到40GΩ電阻時(shí)（電導(dǎo)為25pS），靈敏度為500/pA刻度的電流計(jì)將偏離25個刻度。如果偏離可讀取到接近0.5個刻度時(shí)，同時(shí)校準(zhǔn)誤差（包括埃爾頓頓分流誤差）為觀測值的±2%，較終的電流計(jì)誤差將不超過±4%。如果電壓表誤差為±2%的滿刻度，當(dāng)電壓表讀取滿刻度時(shí)，可采用±6%較大誤差來測量該電阻值；同時(shí)當(dāng)讀取1/3的滿刻度時(shí)，可采用±10%較大誤差來測量該電阻值。要求讀取接近滿刻度是容易顯而易見的。

　電壓表-電流表——計(jì)算值的較大百分比誤差是指電壓V_x，V_s和電阻R_s的百分比誤差的總和。與特定方法相比，V_s和R_s的誤差通常更取決于采用設(shè)備的特征。確定V_s誤差的較關(guān)鍵因素是指示器誤差，放大器零漂移和放大器增益穩(wěn)定性。采用新式精心設(shè)計(jì)放大器或靜電計(jì)，增益穩(wěn)定性通常不是關(guān)注的問題。采用現(xiàn)有的技術(shù)，直流電壓放大器或靜電計(jì)的零漂移不能夠排除，但是可以將之足夠低而成為這些測量的相對不關(guān)鍵因素。只要精心設(shè)計(jì)換流器型放大器，零漂移實(shí)際上不存在。因此，假如電位計(jì)電壓準(zhǔn)確已知的話，圖X1.2（b）的零位法理論上比采用指示器的方法誤差更小。Rs的誤差取決于放大器靈敏度。當(dāng)在給定電流下測量時(shí)，放大器靈敏度越高，較低值可能性越大，此時(shí)可使用高精密線纏繞標(biāo)準(zhǔn)電阻器。放大器可以獲得。已知準(zhǔn)確到±2%的100GΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻是可以適用的。當(dāng)施加500V時(shí)，如果放大器或靜電計(jì)的10mV輸入能提供滿刻度偏移，誤差不大于2%的滿刻度，則可采用6%的較大誤差（當(dāng)電壓計(jì)讀取滿刻度時(shí)）或10%的較大誤差（當(dāng)電壓計(jì)讀取1/3刻度時(shí)）來測定5000TΩ的電阻。

比較-電流計(jì)——計(jì)算電阻或電導(dǎo)的較大百分比誤差是指Rs，電流計(jì)偏移或放大器讀數(shù)的百分比誤差總和，同時(shí)假設(shè)電流靈敏度與偏移無關(guān)。對于新式電流計(jì)（直流電流放大器可能發(fā)生1/3刻度偏移），后者的假設(shè)精度到±2%有用范圍之內(nèi)（在1/10滿刻度偏移之上）。Rs的誤差取決于采用的電阻器類型，但是1MΩ電阻的誤差極限低至0.1%是適用的。對于滿刻度偏移，采用靈敏度為10nA的電流計(jì)或直流電流放大器，500V施加到5TΩ電阻上將能產(chǎn)生1%的偏移。在該電壓處，采用先前標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)電阻器，F(xiàn)s=10⁵，ds將大約為1/2的滿刻度偏移，可讀性誤差不大于±1%。如果d_x大約為1/4滿刻度偏移，可讀性誤差將不超過±4%，同時(shí)可以在±5-1/2%較大誤差下測量200GΩ電阻。

　電壓變化速率——測量精度直接與施加電壓和電流計(jì)讀數(shù)變化的時(shí)間率測量精度成比例。靜電計(jì)開關(guān)打開的時(shí)間長短和采用的刻度應(yīng)使得可以準(zhǔn)確測量時(shí)間，同時(shí)可獲得滿刻度讀數(shù)。在這些條件下，精度將與其它測量電流方法的精度相當(dāng)。

　比較電橋——當(dāng)探測器具有適當(dāng)?shù)撵`敏度，電腦電阻的較大百分比誤差是指臂A，B和N的百分比誤差總和。當(dāng)采用1　mV/分刻度的探測器靈敏度時(shí)，500V電壓施加到電橋上，R_N=1GΩ，電阻為1000TΩ將能產(chǎn)生一個分刻度的探測器偏移。假設(shè)忽略R_A和R_B的誤差，已知R_N=1GΩ在±2%之內(nèi)，同時(shí)電橋平衡在一個探測器分刻度，可采用±6%的較大誤差來測量100TΩ的電阻。

幾個制造商可提供必要的滿足本方法要求的零件或系統(tǒng)。

十五、電阻率測定儀樣本安裝

測量時(shí)安裝樣本時(shí)，電極之間或者測量電極和地面之間沒有導(dǎo)電通路是非常重要的（9）。避免用裸手處理絕緣表面，而是應(yīng)該穿戴醋酸人造纖維手套。對于體積電阻或電導(dǎo)的仲裁實(shí)驗(yàn)，在調(diào)節(jié)之前采用合適溶劑清洗表面。當(dāng)要測量表面電阻時(shí)，可互相協(xié)定是否應(yīng)清洗表面。如果要求清洗，記錄任何表面清洗的詳細(xì)信息。

十八、電阻率測定儀計(jì)算

13.1 采用表1等式計(jì)算體積電阻和體積電導(dǎo)。

13.2　采用表1等式計(jì)算表面電阻和表面電導(dǎo)。

二十、電阻率測定儀精度和偏差

精度和偏差天性受到方法，設(shè)備和樣本選擇方法的影響。

二十一、電阻率測定儀關(guān)鍵詞

直流電阻測試儀；絕緣電阻測試儀；表面電阻測試儀；表面電阻率測試儀；體積電阻測試儀；體積電阻率測試儀。