表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器
- 公司名稱 北京航天縱橫檢測儀器有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號
- 產(chǎn)地 北京市房山區(qū)長陽萬興路86號
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2023/8/4 9:45:19
- 訪問次數(shù) 1519
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產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,石油,航天,汽車,電氣 |
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型號:ZST-121
一、表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 概述
本儀器既可測量高電阻,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。量限從1×104Ω ~1×1018 Ω,是目前國內(nèi)測量范圍寬,準(zhǔn)確度高的數(shù)字超高阻測量儀。電流測量范圍為2×10-4 ~1×10-16A。機(jī)內(nèi)測試電壓10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可調(diào)。本儀器具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便. 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。
二、表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 主要特點
電阻測量范圍寬 1×104Ω ~1×1018Ω
電流測量范圍為 2×10-4A ~1×10-16A
體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高
電阻、電流雙顯示
性能好穩(wěn)定、讀數(shù)方便
所有測試電壓(10V/50V/100/250/500/1000V) 測試時電阻結(jié)果直讀,免去老式高阻計在不同測試電壓下或不同量程時要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩,使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻樣簡便。既能測超高電阻又能測微電流
三、表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 技術(shù)指標(biāo)
1、電阻測量范圍: 0.01×104Ω ~1×1018Ω。
2、電流測量范圍為: 2×10-4A~1×10-16A
3、顯 示 方 式:數(shù)字液晶顯示
4、內(nèi)置測試電壓: 10V 、50V、100V、250、500、1000V
5、基本準(zhǔn)確度:1% (*注)
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 任意切換
8、供電形式: AC 220V,50HZ,功耗約5W
9、儀器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm
10、質(zhì)量: 約5KG
四、表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 工作原理
根據(jù)歐姆定律,被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定,通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出,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。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,所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。
本儀器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(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算,然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)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的變而變,所以,即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大,其測量精度很高(0),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。
表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 典型應(yīng)用
1、測量絕緣材料電阻(率)
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計算機(jī)房用活動地板的系統(tǒng)電阻值
4、測量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學(xué)和材料研究
表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 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
表面電阻率實驗設(shè)備/體積電阻儀器 其它說明:
電介質(zhì)具有很小的電阻率,電導(dǎo)率大小由載流子濃度、載流子電荷、載流子遷移率決定,即 γ=nqμ
一般來說,在低電場,高溫下離子電導(dǎo)占主要部分,特別是在高溫下離子電導(dǎo)顯著增加,因為離子遷移率與溫度有指數(shù)規(guī)律,所以,高溫下電介質(zhì)電導(dǎo)按指數(shù)規(guī)律增加。這一規(guī)律,對于許多絕緣材料,在很寬的溫度范圍內(nèi)被實驗所證實。
一、實驗?zāi)康?/span>
1、自己設(shè)計測量線路,設(shè)計測量電極系統(tǒng),本實驗給出二電極和三電極兩種類型
2、掌握絕緣體積電阻率的溫度變化規(guī)律,且能夠由實驗曲線計算出電介質(zhì)的電導(dǎo)活化能
二、實驗用儀器
本實驗使用的主要儀器是ZST-121型體積表面電阻率測試儀,整套儀器由直流放大器、高壓直流電源及電極夾具組成,其簡化線路如下圖所示。
1、直流高壓電源經(jīng)整流后得到的直流高壓,經(jīng)分壓器分為10,100,250,500,1000伏五檔,根據(jù)被試物選擇適當(dāng)?shù)臏y試電壓,對于薄膜介質(zhì),注意不致在測試電壓下發(fā)生擊穿;
2、開關(guān)K1有兩個可調(diào)位置,即“放電”和“測量”的兩個位置,K1置于“測量”位置時,試樣與整個線路接通,處于測量狀態(tài),測試完畢后應(yīng)將K1置于“放電”位置,將充電電荷放掉。
3、R0、R1、R2,…等是一組標(biāo)準(zhǔn)電阻,在儀器面板上是用倍率開關(guān)K3調(diào)節(jié),其中R0是用來調(diào)節(jié)儀器的“滿度”的,調(diào)節(jié)時K1置于“放電”位置,K3置于“滿度”位置(即R0),若此時指示儀表不偏轉(zhuǎn)到滿刻度則調(diào)節(jié)滿度旋鈕使其指示滿刻度(即調(diào)節(jié)Rp),其它標(biāo)準(zhǔn)電阻都是用來改變測量電阻量程的,使用應(yīng)由小到大依次調(diào)節(jié),使之得到準(zhǔn)確讀數(shù)。
其它有關(guān)部分在試驗方法中加以介紹。
三、測試原理
由體積表面電阻率測試儀原理接線圖可以看出,當(dāng)在試樣上施加直流電壓U時,試樣中的電流Ix在標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs(R1或R2,…)兩端產(chǎn)生電壓eg經(jīng)直流放大器放大后,由微安表A測出輸出電流Ip,則
式中 Rg、Rp—分別為放大器和微安表內(nèi)阻
μ—放大器的電壓放大倍數(shù)
Sc—放大器的特征參數(shù)
由上式可以看出,對于一個固定的放大器,由微安表測出的輸出電流,在該表上可以直接做成Ix及Rx的刻度。因為Rx,Ix與U、Rx有關(guān),所以Rx、Ix數(shù)值等于微安表讀數(shù)乘以倍率及選擇電壓對應(yīng)的系數(shù),已知Rx后,便可根據(jù)電極尺寸求得電阻率或電導(dǎo)率。
四、實驗原理
以高聚物或無機(jī)玻璃為試樣,電導(dǎo)率的表達(dá)式為
γ = γ0 exp(-U′/KT)
對上式兩端取對數(shù)
lnγ = lnγ0 – U′/KT
上式中溫度對γ的影響主要取決于指數(shù)項,γ0隨溫度的變化相對于指數(shù)項是很小的,可以近似地看做常數(shù),因此,lnγ與1/T成線性關(guān)系,通過試驗,測出不同溫度時的γ值,在坐標(biāo)紙上畫出lnγ-1/T關(guān)系,由直線斜率可以求得離子電導(dǎo)的活化能。
五、試驗方法
(一)在進(jìn)行試驗之前體積表面電阻率測試儀各開關(guān)的位置
1、極性開關(guān)顯于“○”位;
2、“放電”—“測試”開關(guān)置于“放電”位置;
3、“輸入短路”開關(guān)置于短路位置;
4、電源開關(guān)置于“斷”的位置;
5、倍率開關(guān)置于低檔1×102;
6、測試電壓置于10伏;
7、將試樣放入電極盒內(nèi),防止電暈短路。接地端要牢固地接入地線,
(二)設(shè)備使用步驟:
1、合上電源開關(guān),此時出現(xiàn)蜂鳴聲,預(yù)熱30分鐘;
2、將極性開關(guān)置于“+”,調(diào)節(jié)微安表指針準(zhǔn)確處于“0”(∞)位
3、將倍率開關(guān)置于“滿度”位置,短路開關(guān)打開,調(diào)節(jié)滿度,調(diào)好之后,將短路開關(guān)置于短路位置,倍率開關(guān)置一個適當(dāng)位置;
4、選擇適當(dāng)?shù)臏y試電壓,所施電壓應(yīng)不使試品擊穿;
5、把“放電”—“測試”開關(guān)置于“測試”位置,同時計時,待十秒鐘將短路開關(guān)打開,到加電壓一分鐘讀數(shù),
6、讀數(shù)后將短路開關(guān)置于“短路”位置,“放電”—“測試”開關(guān)置于“放電”位置,經(jīng)幾分鐘后殘余電荷放完,方可觸及試樣,并可進(jìn)行下一次測試;
7、室溫下測一點,每升高10℃測一次,測10點左右,測試完畢將儀器各開關(guān)恢復(fù)至原始位置。
六、實驗結(jié)果及討論
1、計算出試樣離子電導(dǎo)的活化能,與相類似介質(zhì)的活化能進(jìn)行比較,說明活化能對電導(dǎo)率的影響;
2、從lnγ-1/T關(guān)系分析一下電導(dǎo)率隨溫度變化的速度與哪些因素有關(guān),
3、影響試驗準(zhǔn)確性的因素有哪些,試驗中注意什么問題。
固體介質(zhì)的擊穿
當(dāng)施加于電介質(zhì)的電場強(qiáng)度增大到一定程度時,電介質(zhì)便由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài),這一躍變現(xiàn)象稱為擊穿。電介質(zhì)的擊穿是電介質(zhì)的基本電性能之一,它決定了電介質(zhì)在電場作用下,保持絕緣性能的極限能力。氣體介質(zhì)是應(yīng)用廣泛的絕緣材料,氣體介質(zhì)一般都處于不均勻電場中,所以通過試驗來研究氣體介質(zhì)的特性是必要的。
電介質(zhì)的擊穿是發(fā)生在介質(zhì)內(nèi)部的一個復(fù)雜過程,同一介質(zhì)的擊穿電壓數(shù)值分散性較大。通過試驗找出在一定條件下的規(guī)律性,對于確定在電介質(zhì)的應(yīng)用范圍以及如何提高其擊穿場強(qiáng)是很重要的。
一、試驗?zāi)康?/span>
1、在直流電壓作用下,以試驗結(jié)果驗證棒-板電極的極性效應(yīng)、極間屏障的作用,及在交流電壓作用下,以實驗結(jié)果驗證電場的不均勻程度對擊穿場強(qiáng)的影響;
2、了解變壓器油擊穿電壓的試驗方法,水分及雜質(zhì)對擊穿電壓的影響;
3、浸油與不浸油電纜紙的擊穿電壓的比較,從實驗結(jié)果明確電纜紙只能在浸油下應(yīng)用的道理。
二、試驗設(shè)備及線路
本試驗主要設(shè)備是一套50KV工頻高壓試驗變壓器,其中包括控制系統(tǒng),如下圖所示。另外附有各種電極及試樣。
圖中T1為調(diào)壓器,T2為高壓試驗變壓器,M1是裝在安全門上的限位開關(guān),只有在試驗人員裝接完畢試樣離開高壓危險區(qū)關(guān)上安全門時M1才閉合。M2是裝在調(diào)壓器底部的限位開關(guān),只有當(dāng)調(diào)壓器降到零時M2才閉合。K2為接通控制回路的“合”開關(guān),K1為切斷控制回路的分開關(guān)。繼電器J帶動四個常開點和一個常閉點,其中J1、J2起自鎖作用,即當(dāng)線路接通,J1、J2閉合,這時即使K2、M2打開,控制回路也不會被切斷。J3、J4閉合使調(diào)壓器接通電源,綠燈亮說明電源有電,紅燈亮說明調(diào)壓器接通電源,可以升壓進(jìn)行試驗。一旦試樣發(fā)生擊穿,過電流繼電器PM動作,J3、J4打開,切斷調(diào)壓電源。
三、試驗內(nèi)容及方法
1、在交流電下測量不同電極的空氣擊穿場強(qiáng);在直流電作用下,測量針尖對平板電極中針尖極性分別為正極性與負(fù)極性及在電極間加入極間障的擊穿場強(qiáng)。
2、將標(biāo)準(zhǔn)試油杯接于線路,并調(diào)好間隙尺寸(2.5毫米)待油中明顯氣泡消失,以2KV/S的升壓速度升壓,直至擊穿;
3、將盛有較大距離的電極的燒杯接于線路,注入變壓器油,油面距電極最高點距離不少于22毫米,先滴入水、加電壓至擊穿;然后放入微量纖維絲,觀察纖維絲動向,直至擊穿;
4、取100×100毫米電纜線若干張,測量未浸變壓器油及浸變壓器油電纜紙的擊穿電壓;。