高电阻率测量

用高压接线把高压端8与电极箱高压端16连接(红线细) 。 接通仪器电源，开启电源开关，指示灯发亮，并有蜂鸣声。 预热30min后方能测试，如发现指示灯未亮，应切断电源， 待查明原因后方可使用。
四、仪器预热及灵敏度校正
将极性开关置于“+”处，此时可能发现指示表指针会偏离 “∞”及“0”处。慢慢 调节“∞”及“0”电位器，使指针指向“∞”及“0”处，直至不再变动。
1
2
3
4
5
MΩ μ A
+
13 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17
图 4 ZC36型10 17 Ω超高电阻10－14A微电流测试仪面板
1－指示表；2－倍率选择开关；3－测试电压选择开关；4－“＋”、“－”极性开关； 5－“放电、测试”开关， 6－输入端钮；7－接地端钮；8－高压端钮（红色）； 9－“输入短路开关”；10－“0、∞”旋钮；11－满度调整旋钮；12－电源开关； 13－指示灯；14－测量端；15－接地端；16－高压端；17－Rs、Rv旋钮。
二、测试前准备工作

试电压开关置于“10V”； 倍率开关置于最低档位置(1×102)； “放电－测试”开关置于“放电” 位置；
电源开关置于“断”的位置； 输入短路开关置于“短路”； 极性开关置于“0”。
三、连接线路
用接地线把电极箱接 地端与高阻计接地端 连接好，接上电源的 地线(黑线细)。 脱下输入端6的保护 帽，用测量电缆线将 输入端6与电极箱测 量端14连接(黑线粗) 。
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。
数据处理
温度：
1 样品厚度/cm Rv / Ω Rs / Ω ρv/Ω﹒cm ρs/Ω
湿度：
2 3 平均值
计算公式：
ρv＝Rv S/h＝πD12 Rv /(4h) (Ω﹒cm) 和
2 ρs＝Rs ln( D2 / D1 )
高电阻率测量
龙丽霞
天津大学材料学院 2016.11.15
高电阻率测量
龙丽霞
天津大学材料学院 2016.11.15
内容
实验目的 实验原理 实验设备 操作步骤 数据处理
问题讨论
实验目的
了解超高值绝缘电阻测试仪（简称高阻 仪）的测试原理和基本构造。
掌握使用ZC36型高阻仪测定体积电阻 和表面电阻的方法。
了解影响测试结果的主要因素。
实验原理
材料的导电性能
表1 各种材料的电阻率范围
材料 导体 半导体 电阻率(Ω·m) ≤10-5 10-5～107
注意：根据手 册不同，各类 材料的电阻率 范围有变化。
绝缘体
107～1018
绝缘体：隔离不同电位的导体，阻止电流流通，使得电能按设计 的途径传输，保证设备正常工作。并非绝对不导电 绝缘电阻：表征绝缘体阻止电流流通的能力 电阻值偏低——泄露电流大——电能浪费 绝缘体发热而损坏
电阻值 R=1.75 ×1014 Ω
注意事项
仪器的倍率选择量程从1×102 ~1×109，转换量程应从小 到大。本仪器一般情况下不能用来测量那些一端接地的试 样的电阻。在测试时，仪器及试样应放在高绝缘的垫板上， 以防止漏电影响测试结果。
当被测电阻高于1010Ω时，应将试样置于屏蔽箱内，箱外 壳接地，以减少外界的影响。
将倍率开关由×102位置转至“满度”位置，把“输入短路”开关下拨至“开 路”，这时指针应从“∞”位置指向“满度”，即“1”位置。如果偏离，则调节 “满度”电位器，使之刚好到“满度”。
五、测试
1、试样放入
2、测试过程
选择测试类 型。Rv体 积电阻，Rs 表面电阻， 选择电压开 关。从低压 10V开始。
充电电流
瞬时充电电流
吸收电流
由于吸收电流的存在， 电流达到稳定值一般 需要一分钟时间，因 此，在测定电阻(电流) 时，要统一规定读取 数值的时间(1min)。
漏导电流
图3 流经绝缘体的电流
时间
实验设备
ZC36型高阻计
该仪器是一种直流式的超高电阻计和微电流两用仪器。仪 器的最高量限电阻值1017Ω，微电流10-14A微电流。 适用对绝缘材料、电工产品、电子设备以及元件的绝缘电 阻测量和高阻兆欧电阻的测量，也可用于微电流测量。
欧姆定律：
绝缘电阻等于施加在样品上电压与流经电极间的稳态电流 之比。 右式中L为试样长度，S为试样横截面积。 电阻率ρ是用来表示物质电阻特性的物理量，与材料本质 有关。 电阻率的单位：m ， cm ， cm，工程技术上常用 mm2/m。
板状样品
圆片状样品
测量电路原理
测定绝缘电阻的方法主要有：电压一电流表法 (测量 109Ω以 下的绝缘电阻)、检流计法(1012Ω以下)、电桥法(1015Ω以下) 以及高阻计法。其中高阻计测量的阻值较高，测量范围较广， 而且操作方便，因此在工程中普遍采用。原理如下图所示：
将开关置于“测试”挡，短路开关仍置于“短路”， 对试样充电30s，然后将输入短路开关拨下，读取30s 时的电阻值，作为试样的绝缘电阻值。
读数完毕，立即把短路开关拨上“短路”，“放电一 测试”开关置于“放电”挡。
2、测试过程
仪表读数：
三个位置
仪表盘：1.75MΩ 倍率开关：109 电压开关：R/10
图5 体积电阻Rv和表面电阻Rs测量示意图
操作步骤
一、环境及设备因素
1）实验温度及湿度。 2）按图4所示，测量主电极直径D1，保护环直 径D2。 3）试样表面应光滑、清洁，并预先在 (25±2)℃ 、相对湿度 65 ％±5 ％的环境中存放 24h以上。 4 ）测量试样的厚度，用千分尺测量 3 个点的平 均值，有效数字取两位。
式中，h为试样厚度，单位cm；D1为测量电极直径（ 本仪器为5.0cm）；D2为保护电极内径（环电极）直 径（本仪器为5.ห้องสมุดไป่ตู้cm）。
问题讨论
影响电阻测定的因素有哪些？为什么测试电 性能时对试样要进行处理？对环境条件有何 要求？
对同一块试样，采用不同的电压测量。测试 电压升高时，测得的电阻值将如何变化？
通过实验说明为什么在工程技术领域中，用 体积电阻率来表示材料的绝缘性质，而不用 绝缘电阻或表面电阻率来表示？