電阻率和電阻的測量技術(shù)
點(diǎn)擊次數:1942 更新時(shí)間:2014-07-04
摘要:下面來(lái)談?wù)勼w積電阻率測定儀測量技術(shù)
a.通常,絕緣材料用于電氣系統的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機械、化學(xué)和耐熱性能。
b.絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測量結果就會(huì )發(fā)生很大的誤差。同時(shí)絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對測量結果也有很大影響。
c.影響體積電阻率和表面電阻率測試的主要因素是溫度和濕度、電場(chǎng)強度、充電時(shí)間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數,電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著(zhù)變化。體積電阻率的測量常常用來(lái)檢查絕緣材料是否均勻,或者用來(lái)檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導電雜質(zhì)。
d.由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因此只能近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數,而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數。當表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規則的方式變化。測量表面電阻通常都規定1min的電化時(shí)間。
?。?)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率,而且還要測定高溫下的體積電阻率,以評定其絕緣性能的好壞。由于水的電導大,隨著(zhù)濕度增大,表面電阻率和有開(kāi)口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測定時(shí)應嚴格地按照規定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
?。?)電場(chǎng)強度:當電場(chǎng)強度比較高時(shí),離子的遷移率隨電場(chǎng)強度增高而增大,而且在接近擊穿時(shí)還會(huì )出現大量的電子遷移,這時(shí)體積電阻率大大地降低。因此在測定時(shí),施加的電壓應不超過(guò)規定的值。
?。?)殘余電荷:試樣在加工和測試等過(guò)程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測量的準確性。因此,在測量時(shí),試樣要*放電,即可將幾個(gè)電極連在一起進(jìn)行短路。
?。?)雜散電勢的消除:在絕緣電阻測量電路中,可能存在某些雜散電勢,如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等,其中影響zui大的為電解電勢。用高阻計測量表面潮濕的試樣的體積電阻時(shí),測量極與保護極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗前應檢查有無(wú)雜散電勢??筛鶕嚇蛹訅呵昂蟾咦栌嫷亩沃甘臼欠裣嗤瑏?lái)判斷有無(wú)雜散電勢。如相同,證明無(wú)雜散電勢;否則應當尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源,才能進(jìn)行測量。
?。?)防止漏電流的影響:對于高電阻材料,只有采取保護技術(shù)才能去除漏電流對測量的影響。保護技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護導體,截住可能引起測量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測量回路或儀表。保護導體連接在一起構成保護端,通常保護端接地。測量體積電阻時(shí),三電極系統的保護極就是保護導體。此時(shí)要求保護電極和測量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線(xiàn)路接好后,應首先檢查是否存在漏電。此時(shí)斷開(kāi)與試樣連接的高壓線(xiàn),加上電壓。如在測量靈敏度范圍內,測量?jì)x器指示的電阻值為無(wú)限大,則線(xiàn)路無(wú)漏電,可進(jìn)行測量。
?。?)條件處理和測試條件的規定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預處理條件取決于被測材料,這些條件在材料規范中規定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗前和試驗時(shí)采用的標準條件》中規定的預處理方法??墒褂酶视?mdash;水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預處理。測試條件應與預處理條件盡可能地一致,有些時(shí)候(如浸水處理)不能保持預處理條件和測試條件一致時(shí),則應在從預處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內完成測試,一般不超過(guò)5分鐘。
?。?)電化時(shí)間的規定:當直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過(guò)試樣的電流會(huì )指數式地衰減到一個(gè)穩定值。電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩定狀態(tài)通常在1分鐘內達到。因此,要經(jīng)過(guò)這個(gè)電化時(shí)間后測定電阻。對于電阻率較高的材料,電流減小的過(guò)程可能會(huì )持續幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(cháng)的電化時(shí)間。如果需要的話(huà),可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來(lái)描述材料的特性。當表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規則的方式變化。測量表面電阻通常都規定1分鐘的電化時(shí)間。
a.通常,絕緣材料用于電氣系統的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機械、化學(xué)和耐熱性能。
b.絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測量結果就會(huì )發(fā)生很大的誤差。同時(shí)絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對測量結果也有很大影響。
c.影響體積電阻率和表面電阻率測試的主要因素是溫度和濕度、電場(chǎng)強度、充電時(shí)間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數,電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著(zhù)變化。體積電阻率的測量常常用來(lái)檢查絕緣材料是否均勻,或者用來(lái)檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導電雜質(zhì)。
d.由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因此只能近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數,而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數。當表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規則的方式變化。測量表面電阻通常都規定1min的電化時(shí)間。
?。?)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率,而且還要測定高溫下的體積電阻率,以評定其絕緣性能的好壞。由于水的電導大,隨著(zhù)濕度增大,表面電阻率和有開(kāi)口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測定時(shí)應嚴格地按照規定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
?。?)電場(chǎng)強度:當電場(chǎng)強度比較高時(shí),離子的遷移率隨電場(chǎng)強度增高而增大,而且在接近擊穿時(shí)還會(huì )出現大量的電子遷移,這時(shí)體積電阻率大大地降低。因此在測定時(shí),施加的電壓應不超過(guò)規定的值。
?。?)殘余電荷:試樣在加工和測試等過(guò)程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測量的準確性。因此,在測量時(shí),試樣要*放電,即可將幾個(gè)電極連在一起進(jìn)行短路。
?。?)雜散電勢的消除:在絕緣電阻測量電路中,可能存在某些雜散電勢,如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等,其中影響zui大的為電解電勢。用高阻計測量表面潮濕的試樣的體積電阻時(shí),測量極與保護極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗前應檢查有無(wú)雜散電勢??筛鶕嚇蛹訅呵昂蟾咦栌嫷亩沃甘臼欠裣嗤瑏?lái)判斷有無(wú)雜散電勢。如相同,證明無(wú)雜散電勢;否則應當尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源,才能進(jìn)行測量。
?。?)防止漏電流的影響:對于高電阻材料,只有采取保護技術(shù)才能去除漏電流對測量的影響。保護技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護導體,截住可能引起測量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測量回路或儀表。保護導體連接在一起構成保護端,通常保護端接地。測量體積電阻時(shí),三電極系統的保護極就是保護導體。此時(shí)要求保護電極和測量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線(xiàn)路接好后,應首先檢查是否存在漏電。此時(shí)斷開(kāi)與試樣連接的高壓線(xiàn),加上電壓。如在測量靈敏度范圍內,測量?jì)x器指示的電阻值為無(wú)限大,則線(xiàn)路無(wú)漏電,可進(jìn)行測量。
?。?)條件處理和測試條件的規定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預處理條件取決于被測材料,這些條件在材料規范中規定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗前和試驗時(shí)采用的標準條件》中規定的預處理方法??墒褂酶视?mdash;水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預處理。測試條件應與預處理條件盡可能地一致,有些時(shí)候(如浸水處理)不能保持預處理條件和測試條件一致時(shí),則應在從預處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內完成測試,一般不超過(guò)5分鐘。
?。?)電化時(shí)間的規定:當直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過(guò)試樣的電流會(huì )指數式地衰減到一個(gè)穩定值。電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩定狀態(tài)通常在1分鐘內達到。因此,要經(jīng)過(guò)這個(gè)電化時(shí)間后測定電阻。對于電阻率較高的材料,電流減小的過(guò)程可能會(huì )持續幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(cháng)的電化時(shí)間。如果需要的話(huà),可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來(lái)描述材料的特性。當表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規則的方式變化。測量表面電阻通常都規定1分鐘的電化時(shí)間。