GB/T 1410-2006塑料薄膜電阻率測定儀

GB/T 1410-2006塑料薄膜電阻率測定儀

一、特點：
本儀器既可測量高電阻，又可測微電流。采用了美國In公司的大規模集成電路,使儀器體積小、重量輕、準確度高。以雙3.1/2 位數字直接顯示電阻的高阻計和電流。量限從1×104Ω～1×1018 Ω，是目前國內測量范圍zui寬，準確度zui高的數字超高阻測量儀。電流測量范圍為2×10-4 ～1×10-16Ａ。機內測試電壓為100/250/500/1000V任意可調。

GB/T 1410-2006塑料薄膜電阻率測定儀

二、主要應用范圍
材料高阻測試測量如防靜電產品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；

材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；

電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;

微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量;

絕緣材料高溫電阻率測定儀

三、 注意事項:
1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔，電流電阻量程是否置于104檔。
2.接通電源調零，在“Rx”兩端開路的情況下，調零使電流表的顯示為0000,然后關機。
3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央，然后用保護電極壓住樣品，再插入被保護電極。
4.測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊.
5.接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔，打開主機后面板電源開關按鈕。從儀器后面板調電壓按鈕到所要求的測量電壓.

6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥，每撥一次停留1-2秒觀察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應停下，在1min的電化時間后測量電阻，當前的數字乘以檔次即是被測電阻。測試完畢先將量程撥至（104）檔，然后將測量電壓撥至10V檔，后將測試按鈕撥到中央位置后關閉電源。然后進行下一次測試。
7.應在“Rx”兩端開路時調零，一般調零后在測試過程中不需再調零。
8.禁止將“RX”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。
9.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。
10.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。
11.接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。
12.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。
13.在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。
143.嚴禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機。
16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔，更換試樣。

四、技術參數：

1. 準確度: 準確度優于下表量程 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;
2. 使用環境: 溫度 -10℃～50℃ 相對濕度<90%;
3. 測試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%;
4. 供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10;
5. 儀器尺寸: 300ｍｍ× 280ｍｍ× 150 mm;
6. 質量: 約3.0KG;

五、工作原理
根據歐姆定律，被測電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即

V
R= ---
I

從上式可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。傳統的儀器的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過被測物體的電流I以標定電阻的刻度來讀出電阻值。

整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計的精度是很難提高的。

BSET-121體積、表面電阻率測定儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以, 即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
六、使用方法
6.1接好電源線
確保電源為220VAC/50Hz
6.2接通電源
將電流電阻量程置于 104 檔,電壓量程置于10V，然后開機。
6.3調零
在“Rx”兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開路，如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零。完畢后關機。
6.4連接線路
接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好，測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊。然后開機。
6.5選擇合適的測量電壓
電壓選擇開關在后面板，注意，在測試過程中不要隨意改動測量電壓，可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器;
6.6測試
測量時從低檔位逐漸拔往，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置，當測量儀器有顯示值時應停下，當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內保護電路開始工作，儀器測量準確度會下降。
6.7 測試完畢將電阻電流量程拔至“104 ”檔，電壓量程調至10V后關閉電源
每測量一次均應將量程開關撥回到104“調零”檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。6.8 測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法，詳見6.5節內容。
6.8體積電阻和表面電阻轉換
在測試過程中，使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉換時，必須把電源關閉后進行檔位轉換，否則會導致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。
七、使用注意事項：
高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行，否則有可能造成儀器yong久損壞或電人。
7.1 應在“Rx”兩端開路時調零.
如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零，但改變測量電壓后可能要重新調零。
7.2 禁止將“Rx”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。
7.3 在測試過程中不要隨意改動測量電壓。
隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。
7.4 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔
每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數字，當有顯示值時應停下，記錄當前的數字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數字時為止。當有顯示數字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104 Ω檔之外，當顯示低于1.99，表示過量程應換低檔!
7.5 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數字變化。
由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數就夠了。
7.6 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。
本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。
7.7 測試過程中不能觸摸微電流測試端。
微電流測試端怕受到大電流或人體感應電壓及靜電的沖擊。所以在開機后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。
7.8 在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.
在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數不穩。
7.9 每次測量完時應將量程開關撥回“104 ”檔再進行下次測試
在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔，測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。
八、典型應用
8.1 測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
按照國家標準GB4386-84《防靜電膠底鞋（靴）、導電膠底鞋（靴）電阻值測量方法》防靜電鞋的電阻值必須為0.5.×105Ω1.0×108Ω范圍內，導電鞋的電阻值必須不大于1.5X105歐姆.不僅制造廠在出廠時必須按這一標準檢驗，合格后才能出廠，在工廠使用過程中也必須按這一標準進行定期檢驗，合格后才能穿用。制造廠測量新鞋的電阻值時，應將硫化后有新鞋放置24小時以上，然后在測量所要求的溫度、濕度環境中放置2小時以后才能進行測量。使用單位在定期檢測時應將鞋洗干凈，其溫濕度的要求及放置時間同上。測量環境要求為：溫度：10℃ ～ 40℃相對濕度為40% ～ 70%。 由于HEST121型數字表面、體積電阻率測定儀是內部同時測量電壓和電流，且直接顯示出電阻值，所以不必另外使用電壓表和電流表以及計算電阻值。通常測試防靜電鞋只用106、107、108Ω檔，測試完畢將開關撥回104檔。
8.2. 測量防靜電材料的電阻及電阻率
一般防靜電材料的電阻值在105 Ω～1010 Ω左右的范圍內，其測量電極可采用三電極或二電極，其具體測量方法可參照有關的標準或有關資料。
8.3. 測量計算機房用活動地板的系統電阻值
按照國家標準ＧＢ6650-86《計算機房用活動地板技術條件》。采用該標準的電極測量。
8.4. 測量絕緣材料電阻(率)
絕緣材料如塑料橡膠等的電阻率很高，測量時應采取屏蔽措施，以免讀數不穩甚至無法測量。測量時可采用三電極。具體方法可參照國家標準GB1410。
8.5. 測量電流及1014Ω以上超高電阻的測量
當測量超過1014Ω以上的超高電阻時,可以通過測量電流的方法,然后用歐姆
定律求出超高電阻值。測量電流與測量電阻的方法基本相同，
例如：電流表頭顯示讀數為1.234，量程位置處在10－8，則電流為 I=1.234×10-8 A
利用歐姆定律
V
R= ---
I
可以計算出電阻值。利用測量電流的方法可測量超過1014Ω以上的超高電阻1015～1018Ω。
九、儀器測量常見問題
9.1 為什么在測量同一物體時用不同的電阻量程有不同的讀數？
這是因為測量電阻時為防止過電壓損壞儀器，如果出現過量程時儀器內保護電路開始工作，將測試電壓降下來以保護機內放大器。在不同的電壓下測量同一物體會有不同的結果。而且當測量電阻時若讀數小于199，既只為三位數且位數為1 時，其準確度要下降。所以在測量電阻時當次讀數從1 變為某一讀數時，不應再往更高的量程扭開關以防對儀器造成過大的電流沖擊。在實際使用時，即讀數位數多的比讀數位數少的準確度高。
9.2為什么測量一些物體的電流時用不同的量程也會出現測出結果相差較大？
這是因為一般物體輸出的電流不是恒定流，而儀器有一定內阻，若在儀器上所選量程的內阻過大以至于在儀器上的電壓降影響被測物體的輸出電流時會造成測量誤差。一般電流越小的量程內阻越高，所以在測量電流時應選用電流大的量程。在實際使用時即只要電流表有讀數時，讀數位數少的小的比讀數位數多的準確度高。
9.3為什么測量時儀器的讀數總是不穩？
一般的材料其導電性不是嚴格像標準電阻樣在一定的電壓下有很穩定的電流，有很多材料特別是防靜電材料其導電性不符合歐姆定律，所以在測量時其讀數不穩。
這不是儀器的問題，而是被測量物體的性能決定的。有的標準規定以測量1分鐘時間的讀數為準。通常在測量高電阻或微電流時測量準確度因重復性不好，對測量讀數只要求2位或3位。另外在測量大電阻時如果屏蔽不好也會因外界的電磁信號對儀器測量結果造成讀數不穩。
9.4為什么測量完畢時一定要將量程開關再撥到104檔后才能關電源？
這是因為在測量時被測物體及儀器輸入端都有一定的電容，這個電容在測量時已被充電到測量電時的電壓值，如果儀器不撥到104擋后關電源這個充電后的電容器會對儀器內的放大器放電而造成儀器損壞。當被測量物體電容越大，測試電壓越高時，電容器所儲藏的電能越大，更容易損壞儀器，特別是在電阻的高量程或電流的低量程時因儀器非常靈敏，儀器過載而損壞的可能性更大。所以一定要將量程開關再撥到104擋后才能關電源。
9.5 為什么在測量電阻過程中不要改變對被測物的測試電壓？
在測量電阻過程中如果改變對被測物的測試電壓，無論電壓變高或變低時都將會產生大脈沖電流，這個大的電流很有可能使儀器過量程甚至更損壞儀器。另一方面如果電壓突然變化也會通過被測量物體的電容放電或反向放電對測量儀器造成沖擊而損壞儀器。有的物體的耐壓較低，當您改變測量電壓時有右能擊穿而產生大電流損壞儀器。如果要改變測量電壓，在確保被測量物體不會因電壓過高擊穿時，要先將量程開關撥到104檔后關閉電源，再從儀器后面板調整到所要求的電壓。有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。
9.6為什么測量完畢要將電壓量程開關再撥到10V檔后關閉電源？
這是因為機內的電容器充有很高的電壓，這些電容器的所帶的電能保持較長的時間，如果將電壓量程開關再撥到10V檔后關閉電源，則會將機內的高壓電容器很快放電，不會在測量的高壓端留有很危險的電壓造成電擊。如果僅撥電源線而不是將電壓調至10V檔，雖然斷了電源，但機內高壓電容器還有會因長時間保持很高的電壓，將會對人員或其它物體造成電擊或損壞。在儀器有問題時也不要隨便打開機箱因機內高壓造成電擊，要將儀器找專業技術人員或寄回廠家修理。
十、體積電阻率于表面電阻率計算
10.1 體積電阻與表面電阻讀數取值
體積電阻：
按照國家標準GB1410標準中第11.1說明規定：在試樣表面加上規定的直流電壓后開始計時，并在如下每個電化時間做一次測量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果兩次連續測量得出同樣的結果，則可以結束試驗并用這個電流值來計算體積電阻。作為驗收試驗，按照有關規范的規定，使用一個固定的電化時間如1MIN后的電流值來計算體積電阻率。
表面電阻：
按照GB1410標準11.2中規定：應在1MIN的電化時間后測量電阻，即使在此時間內電流還沒有達到穩定的狀態。
10.2 體積電阻率計算：
體積電阻率計算公式如下：




式中：PV——體積電阻率，單位為歐姆厘米（Ω.cm）；
RX——按測得的體積電阻，單位為歐姆（Ω）；
A——是被保護電極的有效面積，單位為平方米（m2）或（平方厘米（cm2））
h——試樣的平均厚度，單位為米(m)或厘米（cm）
備注：A=19.635（cm2）
10.3 表面電阻率計算：
表面電阻率計算公式如下：

式中：Ps——體積電阻率，單位為歐姆米（Ω.cm）；
RX——按測得的表電阻，單位為歐姆（Ω）；
P——是被保護電極的有效周長，單位為米（m）或（厘米（cm））
g——兩電極之間的距離，單位為米(m)或厘米（cm）
備注：P=15.708(cm) g=0.2(cm)
十一、三電極接線說明
1.中心為圓柱體,直徑為50mm, 標準中沒有規定高度，但一般是40mm;
2.圓柱體外為一圓環,圓環內徑為60mm,外徑為80mm, 標準中沒有規定高度，但一般是40mm;
3.底為一平板, 直徑為100mm的圓板. 標準中沒有規定厚度，但一般為5mm;
如果使用這種三電極測量材料表面電阻或體積電阻，可以按下圖接線：
4.測表面電阻：（電流流過被測量物體表面時測得的電阻）;
儀器高壓輸出（紅）接圓環電極;
儀器電流輸入端（芯線）接圓柱電極;

儀器地（黑，屏蔽線）接圓盤電極;
5.測體積電阻：（電流流過被測量物體體內時測得的電阻）;
儀器高壓輸出（紅）接圓盤電極;
儀器電流輸入端（芯線）接圓柱電極;
儀器地（黑，屏蔽線）接圓環電極;
請將被測量材料放在圓盤電極上面，并且圓柱電極放在圓環電極的中間，先將屏蔽箱上的開關撥在中間0位置時，此時沒有高壓輸出，將屏蔽箱蓋好，然后再與儀器接線。
如果開關是在左邊的Rv位置時，測量的是體積電阻Rv，此時電壓加在底下的圓盤電極上，電流從圓盤電極經被測量材料體內流到柱電極。
如果開關是在右邊的Rs位置時，測量的是表面電阻Rs，此時圓環電極改變為電壓，圓盤電極為接線，電流從圓環電極經材料表面流到圓柱電極。

十二、售后服務承諾：

1. 質量保證：北京北廣精儀儀器設備有限公司作為設備供應商，我公司對所提供的產品均為廠家原廠原包裝，符合國家標準，并提供產品技術資料(包含安裝說明書，產品裝箱目錄、產品中文使用說明書、合格證及保修憑證等)。2、產品交貨期：盡量按用戶要求，若有特殊要求，需提前完工的，我公司可特別組織生產、安裝，力爭滿足用戶需求。3、保修承諾：北京北廣所有產品質保三年，我司對本次協議供貨有效期內所提供的所有產品保質期 ，有效期內所提供的產品，提供正常工作日全天侯服務，終身技術服務支持。4、響應時間：保修期內，產品若發生故障，在接到貴公司報修后，24小時內幫客戶解決問題。5、服務體系：作為設備供應商本公司對本次招標所提供的產品提供保障體系： 當設備出現故障，必要時將派的專業技術員在規定時間內上門維修或寄修，產生的運費由本公司承擔。6、上門調試：在貨物到達客戶地點后，需要安裝調試的我單位會派一名專業技術人員到現場進行免費安裝培訓。

十三、絕緣材質電阻測試的影響因素：

一、電阻測試時的注意事項

采用GB1410-89規定的電極時，應符合GB1410-89第6、7條規定。

采用IEC340-5-1規定的電極時，不應有因電極電阻活污染引起的明顯的測試誤差。電極材料應再測量跳線抗腐蝕，不與北測材料反應。電極如施以10V電壓，在不銹鋼、非腐蝕性金屬板（不是鉛）商測試時，接觸電阻應小于1*103歐姆。

1、環境溫濕度

一般材料的絕緣電阻值隨環境溫濕度的升高而減小。相對而言，表面電阻（率）對環境濕度比較敏感，而體電阻（率）則對溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，導體電導電流也會增加。

溫度升高，載流子的運動速率加快，介質材料的吸收電流和電導電流會相應增加，據有關資料報道，一般介質在70℃時的電阻值僅有20℃時的10%。因此，測量絕緣電阻時，必須指明試樣與環境達到平衡的溫濕度。

2、測試時間

用一定的直流電壓對被測材料加壓時，被測材料上的電流不是瞬時達到穩定值的，而是有一衰減過程。在加壓的同時，流過較大的充電電流，接著是比較長時間緩慢減小的吸收電流，后達到比較平穩的電導電流。

被測電阻值越高，達到平衡的時間則越長。因此，測量時為了正確讀取被測電阻值，應在穩定后讀取數值。在通信電纜絕緣電阻測試方法中規定，在充電1分鐘后讀數，即為電纜的絕緣實測值。但是在實際上，此方法有些不妥，因為直流電壓對被測材料加壓時，被測材料上的電流是電容電流，既然是電容電流，就與電纜的電容大小有關，電容大需要充電的時間就長，特別是油膏填充電纜，就需要的時間要長一些。所以同一類型的電纜，由于長度不一樣，及電容大小不一樣，充電時間為一分鐘時讀數顯然是不科學，還需進一步研究和探討。

3、測試設備的泄漏

在測試中，線路中絕緣電阻不高的連線，往往會不適當地與被測試樣、取樣電阻等并聯，對測量結果可能帶來較大的影響。為此：為減小測量誤差，應采用保護技術，在漏電流大的線路上安裝保護導體，以基本消除雜散電流對測試結果的影響；高電壓線由于表面電離，對地有一定泄漏，所以盡量采用高絕緣、大線徑的高壓導線作為高壓輸出線并盡量縮短連線，減少*，杜絕電暈放電；采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制作測試臺和支撐體，以避免由于該類原因導致測試值偏低。

5、測試電壓（電場強度）

介質材料的電阻（率）值一般不能在很寬的電壓范圍內保持不變，即歐姆定律對此并不適用。常溫條件下，在較低的電壓范圍內，電導電流隨外加電壓的增加而線性增加，材料的電阻值保持不變。超過一定電壓后，由于離子化運動加劇，電導電流的增加遠比測試電壓增加的快，材料呈現的電阻值迅速降低。由此可見，外加測試電壓越高，材料的電阻值越低，以致在不同電壓下測試得到的材料電阻值可能有較大的差別。

值得注意的是，導致材料電阻值變化的決定因素是測試時的電場強度，而不是測試電壓。

若測試電極之間的距離不同，對材料電阻率的測試結果也將不同，正負電極之間的距離越小，測試值也越小。

6、測試儀器的準確使用

測試儀器很多廠家普通用高阻計、兆歐表，在工作時，儀器自身產生高電壓，而測量對象又是電氣設備，所以必須正確使用，否則就會造成人身或設備事故。使用前，首先要做好以下各種準備：

（1）測量前必須將被測設備電源切斷，并對地短路放電，決不允許設備帶電進行測量，以保證人身和設備的安全。

（2）對可能感應出高壓電的設備，必須消除這種可能性后，才能進行測量。

（3）被測物表面要清潔，減少接觸電阻，確保測量結果的正確性。

（4）測量前要檢查儀器是否處于正常工作狀態，主要檢查其“0”和“∞”兩點。兆歐表即搖動手柄，使電機達到額定轉速，兆歐表在短路時應指在“0”位置，開路時應指在“∞”位置。

（5）儀器應放在平穩、牢固的地方，且遠離大的外電流導體和外磁場。做好上述準備工作后就可以進行測量了，在測量時，還要注意正確接線，否則將引起不必要的誤差甚至錯誤。