體積表面電阻率測試儀的原理取決于材料中所包含的自由電子數(shù)量，自由電子能夠在材料中移動并形成電流。當(dāng)材料的電阻率高時，這些電子不容易通過材料導(dǎo)體，因此電流的流動速度相對較慢。相反，當(dāng)材料的電阻率較低時，電子能夠更容易通過材料導(dǎo)體，從而形成更為迅速的電流。

在體積表面電阻率測試儀中，材料被置于兩個測試電極之間，測試電極將會施加一個電場。當(dāng)測試電極施加的電場力強度足夠大時，材料內(nèi)部的自由電子將會被電場激發(fā)并在材料中移動。這些移動的自由電子將形成一定的電流，并且該電流的大小可以通過測量測試電極施加的電壓和電阻來計算。

ZST-530型體積表面電阻率測試儀主要適用于防靜電產(chǎn)品如防靜電鞋、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驗以及各種絕緣材料的電阻/率測試，微弱電流如二極管暗電流測量和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測量，橡膠、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試。

對于導(dǎo)體材料而言，電流可以沿著體內(nèi)的材料流動，并且沿著體表的表面也會存在電流且該電流會形成一個固定的電阻。因此，可以通過測量材料體積內(nèi)的電流和體表的電阻來確定材料的電阻率。而對于絕緣材料，則只存在體內(nèi)的電流，并且不會在體表形成電阻。

此外，體積表面電阻率測試儀的測試方法可以分為直流法和交流法兩種。直流法是一種傳統(tǒng)的測試方法，適用于導(dǎo)電性較強的樣品；而交流法則可以用于測試絕緣材料和導(dǎo)電性較弱的樣品。

絕緣電阻測試分析

1試驗現(xiàn)象

影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有儀器準(zhǔn)確度、環(huán)境條件和人員素質(zhì)等幾個方面，下面以GB5023.3-2008中一般用途單芯硬導(dǎo)體無護套電纜(型號60227IEC01(BV))為例，談?wù)劷^緣電阻測量中應(yīng)注意的幾個問題。按GB5023.3之規(guī)定：試驗應(yīng)在5m長的絕緣線芯上進行，水溫為(70±2)℃，浸水時間不小于2h，絕緣電阻應(yīng)在施加電壓1分鐘后測量。如何理解標(biāo)準(zhǔn)中的這些要求，它們對測量結(jié)果有何影響?下面舉例說明。

本試驗共進行了四次：

第1次：5m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：8.41MΩ；

第2次：5m長、70℃絕緣電阻、1.5分鐘讀數(shù)測量值為：8.56MΩ；

第3次：5m長、20℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：96.4MΩ；

第4次：10m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：4.19MΩ。

2原因分析

同樣一組電線的絕緣電阻在不同溫度、不同長度、不同讀數(shù)時間為什么會有如此大的差別?現(xiàn)分析如下：

絕緣電阻是指絕緣上所加的直流電壓U與泄漏電流I之間的比值

R=當(dāng)絕緣層加上直流電壓時,沿絕緣表面和絕緣內(nèi)部均有微弱電流通過,對應(yīng)于這兩種電流的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻,一般不加特別說明的絕緣電阻均指體積絕緣電阻。

絕緣層加上電壓后，流經(jīng)絕緣內(nèi)部的電流有下面四種：

2.1電容電流

因介質(zhì)極化而產(chǎn)生，實際上以導(dǎo)體和外極(絕緣層)作為一對電級構(gòu)成一個電器的電容電流，電容電流按指數(shù)規(guī)律隨時間很快的衰減，一般在數(shù)毫秒時間內(nèi)接近消失。

2.2不可逆吸收電流

因絕緣材料中的電解電導(dǎo)而產(chǎn)生,經(jīng)數(shù)秒后衰減至零。

2.3可吸收電流

是指絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達大值,然后趨向位移穩(wěn)定，經(jīng)數(shù)分鐘后趨于消失。

2.4泄漏電流

泄漏電流是指絕緣材料中的自由離子及混入的導(dǎo)電雜質(zhì)所產(chǎn)生的，與電壓施加時間無關(guān),在電場強度不太高時符合歐姆定律，電阻隨溫度升高而增大。它的大小反應(yīng)了絕緣品質(zhì)的優(yōu)劣，嚴(yán)格說來,只有對應(yīng)恒定電導(dǎo)電流的電阻才是體積絕緣電阻。

由于施加電壓后，絕緣中存在著三種隨時間而衰減的電流，因此理論上應(yīng)該等這三種電流全部衰減完后,才讀出泄漏電流的數(shù)值，以計算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經(jīng)數(shù)分鐘后才趨于消失，考慮到測量系統(tǒng)長時間的穩(wěn)定性，測量時間不宜太長。同樣測量條件，讀數(shù)時間不同會造成很大差別，讀數(shù)時間長，將造成數(shù)值偏大，從第1次和第2次的數(shù)據(jù)可明顯看出。因此標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在接通電流1分鐘后讀數(shù)，1分鐘讀數(shù)既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測量時間有了統(tǒng)一，使數(shù)值具有重復(fù)性和可比性。第1次和第3次的數(shù)據(jù)表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅速下降，這是因為隨溫度的升高，絕緣材料中的雜質(zhì)離子運動速度加快,使得電導(dǎo)增大，絕緣電阻下降，溫度與絕緣電阻的關(guān)系近似符合指數(shù)關(guān)系。因此測量時，必須嚴(yán)格控制溫度，長度的不同絕緣電阻測量值也不同，這是因為絕緣電阻與長度成反比，測量電線長度時，誤差要控制在±1%內(nèi)。

什么是體積電阻率？

體積電阻率，是材料每單位體積對電流的阻抗，用來表征材料的電性質(zhì)。通常體積電阻率越高，材料用做電絕緣部件的效能就越高。通常所說的電阻率即為體積電阻率。

    材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在傳遞電流的自由電荷，這些自由電荷通常稱為載流子，他們可以是電子、空穴、也可以是正負(fù)離子。在弱電場作用下，材料的載流子發(fā)生遷移引起導(dǎo)電。材料的導(dǎo)電性能通常用與尺寸無關(guān)的電阻率或電導(dǎo)率表示，體積電阻率是材料導(dǎo)電性的一種表示方式。簡言之，在絕緣材料里面的直流電場強度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商,即單位體積內(nèi)的體積電阻.

 什么是表面電阻率？

表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng)過一定時間后流過兩電極間的電流之商；訪伸展流主要為流過試樣表層的電流,也包括一部分流過試樣體積的電流成分.在兩電極間可能形成的極化忽略不計。表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強度與線電流密度之商,即單位面積內(nèi)的表面電阻.

 材料說明

A、通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)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、體積電阻班組可作為選擇絕緣材料的一個參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的京戲化而顯著變化.體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能作其他方法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì).

C、當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值.電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致.對于體積電阻小于10的10Ω.m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達到.因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻.對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來描述材料的特性 .

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,因些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,表面電阻率不是表面材料本身特性的參數(shù),而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù).當(dāng)表面電阻較高時,它常隨時間以不規(guī)則的方式變化.測量表面電阻通常都規(guī)定11min的電化時間.