表面电阻率测定仪

为准确测量体积电阻和表面电阻，一般采用三电极系统，圆板状三电极系统见图3。测量体积电阻Rv时，保护电极的作用是使表面电流不通过测量仪表，并使测量电极下的电场分布均匀。此时保护电极的正确接法见图4。测量表面电阻Rs时，保护电极的作用是使体积电流减少到不影响表面电阻的测量。

图4  体积电阻Rv和表面电阻Rs测量示意图

3.2    试样及其预处理

试样

不同比例的聚丙烯与碳酸钙共混物样片(φ100圆板，厚2±0.2mm)5只

预处理

试样应平整、均匀、无裂纹和机械杂质等缺陷。用蘸有深剂(此溶剂应*试样)的绸

布擦试；把擦净的试样放在温度23±2℃和相对湿度65±5%的条件下处理24小时。测量表面电阻时，一般不清洗及处理表面，也不要用手或其他任何东西触及。

4  实 验

4.1  准备

使用前，面板上的各开关位置应如下：

ａ) 倍率开关置于灵敏度zui低档位置。

ｂ) 测试电压开关置于“10V"处

c) “放电-测试"开关置于“放电"位置。

d) 电源总开关(POWER)置于“关"。

e) 输入短路揿键置于“短路"。

f) 极性开关置于“0"。

检查测试环境的湿度是否在允许的范围内。尤其当环境湿度高于80%以上时，对测量较高的绝缘电阻(大于10 11Ω及小于10-8 A)时微电流可能会导致较大的误差。

接通电源预热30分钟，将极性开关置于“+"，此时可能发现指示仪表的指针会离开“∞"及“0"处，这时可慢慢调节“∞"及“0"电位器，使指针置于“∞"及“0"处。

4.2   测试

将被测试样用测量电缆线和导线分别与讯号输入端和测试电压输出端连接。 将测试电压选择开关置于所需要的测试电压档。 将“放电-测试"开关置于“测试"档，输入短路开关仍置于“短路"。对试样经一定时间的充电以后(视试样的容量大小而定，一般为15秒。电容量大时，可适当延长充电时间)，即可将输入短路开关揿至“测量"进行读数，若发现指针很快打出满刻度，应立即揿输入短路开关，使其置于“短路"， 将“放电-测试"开关置于“放电"档，等查明原因并排除故障后再进行测试。 当输入短路开关置于测量后，如发现表头无读数，或指示很少，可将倍率开关逐步升高，数字显示依次为7、8、9、…直至读数清晰为止(尽量取仪表上1～10的那段刻度)。通过旋转倍率旋钮，使示数处于半偏以内的位置，便于读数。测量时先将RV/RS转换开关置于RV测量体积电阻，然后置于RS测量表面电阻。读数方法如下：表头指示为读数，数字显示为10的指数，单位W。用不同电压进行测量时，其电阻系数不一样，电阻系数标在电压值下方。将仪表上的读数（单位为兆欧）乘以倍率开关所指示的倍率及测试电压开关所指的系数（10V为0.01；100V为0.1；250V为0.25；500V为0.5；1000V为1）即为被测试样的绝缘电阻值。例如：读数为3.5′106W倍率开关所指系数为108，测量电压为100V，则被测电阻值为：3.5′106′108′0.1 =3.5′1013W。 在测试绝缘电阻时，如发现指针有不断上升的现象，这是由于电介质的吸收现象所致，若在很长时间内未能稳定，则一般情况下取接通测试开关后一分钟时的读数作为试样的绝缘电阻值。

一个试样测试完毕，即将输入短路揿键置于“短路"，测试电压控制开关置于“关"后，将方式选择开关拨向放电位置，几分钟后方可取出试样。对电容量较大的试样者需经1分钟左右的放电，方能取出试样，以免受测试系统电容中残余电荷的电击。。若要重复测试时，应将试样上的残留电荷全部放掉方能进行。

然后进入下一个试样的测试：为了操作简便无误，测量绝缘材料体积电阻(Rv)和表面电阻(Rs)时采用了转换开关。当旋钮指在Rv处时，高压电极加上测试电压。保护电极接地，当旋钮指在Rs处时，保护电极加上测试电压，高压电极接地。 仪器使用完毕，应先切断电源，将面板上各开关恢复到测试前的位置，拆除所有接线，将仪器安放保管好。

4.3   注意事项

（1）试样与电极应加以屏蔽(将屏蔽箱合上盖子)，否则，由于外来电磁干扰而产生误差，甚至因指针的不稳定而无法读数。

（2）测试时，人体不可接触红色接线柱，不可取试样，因为此时“放电-测试"开关处在“测试位置"，该接线柱与电极上都有测试电压，危险!!

（3）在进行体积电阻和表面电阻测量时，应先测体积电阻再测表面电阻，反之由于材料被极化而影响体积电阻。当材料连续多次测量后容易产生极化，会使测量工作无法进行下去，出现指针反偏等异常现象，这时须停止对这种材料测试，置于净处8h-10h后再测量或者放在*内清洗，烘干，等冷却后再进行测量

（4）经过处理的试样及测量端的绝缘部分绝不能被脏物污染，以保证实验数据的可靠性。

（5）若发现指针很快打出满刻度，应立即将输入短路开关置于“短路"，测试电压控制开关置于“关"，等查明原因并排除故障后再进行测量。

（6）当输入短路开关置于测量后，如果发现表头无读数，或指示很少，可将倍率逐步升高。

（7）若要重复测量时，应将试样上的残余电荷全部放掉方能进行。

数据处理

体积电阻率ρv

ρv=Rv(A/h)，

A=(π/4)·d22=(π/4)(d1+2g)2         (3)

式中，ρv ——体积电阻率(Ω·m)，

Rv ——测得的试样体积电阻(Ω)，

A ——测量电极的有效面积(m2)，

d1 ——测量电极直径(m)，

ｈ ——绝缘材料试样的厚度(m)，

g ——测量电极与保护电极间隙宽度(m)，

表面电阻率ρv

ρs=Rs(2π)/㏑(d2/d1)          (4)

式中，ρv ——表面电阻率(Ω)，

Rs ——试样的表面电阻(Ω)，

d2 ——保护电极的内径(m)，

d1 ——测量电极直径(m)。

需要的数据

d1 = 5 cm

d2 = 5.4 cm

h = 0.2 cm

g = 0.2 cm