薄膜體積電阻率測試儀

范圍：

1本試驗方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測量所用直流程序。通過該測量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時還可以計算出相應(yīng)的電導(dǎo)和電導(dǎo)率。

2這些試驗方法不適用于測量中等導(dǎo)電材料的電阻/電導(dǎo)。這些材料評估可采用試驗方法D4496。

3本標(biāo)準(zhǔn)描述了幾種可選擇的測量電阻（或電導(dǎo)）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標(biāo)準(zhǔn)ASTM試驗方法進(jìn)行測試，這些特殊材料具有電壓應(yīng)力范圍和有限起電時間，同時規(guī)定了樣本結(jié)構(gòu)和電極幾何形狀。這些個別特殊試驗方法將能更好得定義測量值的精度和偏差。

4本標(biāo)準(zhǔn)并沒有*列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前，使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范，并明確該規(guī)范的使用范圍。

電阻的作用：

電阻在電路中的作用：利用著名的歐姆定律可以利用電阻控制電路中的電壓、電流。

電阻的主要物理特征就是可以變電能為熱能，因此熱水器中的發(fā)熱元件、電燈泡、電燙斗就是利用了電阻的作用制成的。另外電阻有怕熱的特性，當(dāng)導(dǎo)體材料溫度升高時材料的電阻率會增大（有些材料則表現(xiàn)為減小），因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測量計（不知道你看見過沒，插一根“鐵絲”就能測量溫度的方法就是利用了這種電阻材料作用的）。

另外一些材料的電阻還會受到光線照射的印象，而利用這樣的材料可以制成光敏電阻，利用這點(diǎn)作用可以方便的設(shè)計光控電路以及光的測量和光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。

試步驟：

1、測試溫度23±2℃，相對濕度65±5%，無外界電磁場干擾環(huán)境中進(jìn)行。

2、測試時對試樣所加電壓為100V~500V的直流電壓，選擇電壓檔次。

3、將試樣倒入高壓電極內(nèi)，使液面剛好和環(huán)電極下緣全部接觸為止。

4、將充分放電后的試樣和電極，按固體（液體）體積及表面電阻率測試儀要求接線。

外電極（高壓電極）接高固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的高壓輸出端。

內(nèi)電極（測量電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的測量端。

中電極（環(huán)電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的接地端。

5、儀器預(yù)熱30分鐘，穩(wěn)定后調(diào)整儀器（調(diào)零），加上試驗1分鐘，讀取電阻指示值，然后放電1分鐘，再測試一次，以二次的算術(shù)平均值作為試驗樣品電阻指示值。

薄膜體積電阻率測試儀

技術(shù)指標(biāo)

1、電阻測量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω。

2、電流測量范圍為： 2×10-4A～1×10-16A

3、雙表頭顯示： 3.1/2位LED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： 10/50/100/250/500/1000V 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2.5KG

使用注意事項

★高阻測量一定要嚴(yán)格按使用方法步聚進(jìn)行，否則有可能造成儀器損壞或電人。

1 應(yīng)在“Rx”兩端開路時調(diào)零（主機(jī)開機(jī)）

如接在電阻箱或被測量物體上時調(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零，但改變測量電壓后可能要重新調(diào)零。

2 禁止將“Rx”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊

3 在測試過程中不要隨意改動測量電壓，

★隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。

4 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔

★每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當(dāng)有顯示值時應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機(jī)內(nèi)有過電流保護(hù)電路)。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過量程應(yīng)換低檔!

5 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數(shù)字變化

★由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導(dǎo)電機(jī)理復(fù)雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。

6 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分

★本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

7 測試過程中不能觸摸微電流測試端

★微電流測試端 怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開機(jī)后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。

8 在測量高阻時，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.

★在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。

9 每次測量完時應(yīng)將量程開關(guān)撥回“104 ”檔再進(jìn)行下次測試

在測量時應(yīng)逐漸將量程開關(guān)撥到高阻檔，測量完時應(yīng)將電流電阻量程、電壓量程開關(guān)撥回低檔。以 確保下次開機(jī)時量程開關(guān)處在低阻量程檔。

報告

報告應(yīng)至少包括下述情況：

a) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）關(guān)于材料的說明和標(biāo)志（名稱、等級、顏色、制造商等）；

b) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試樣的形狀和尺寸；

c) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）電極和保護(hù)裝置的形式、材料和尺寸；

d) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試樣的處理（清潔、預(yù)干燥、處理時間、濕度和溫度）等；

e) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試驗條件（試樣溫度、相對由度）；

f) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）測量方法；

g) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）施加電壓；

h) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）體和、電阻率（需要時）；

注1：當(dāng)規(guī)定了一個固定的電化時間時，注明此時間，給出個別值，并報告中值作為體積電阻率。

注 2 ： 當(dāng)在不同的電化時間后測試時，應(yīng)按如下要求報告：

當(dāng)在相同的電化時間里試樣達(dá)到一個穩(wěn)定狀態(tài)肘，給出個別值，并報告中值作為體積電阻率。 在這個電化時 間里有某些試樣不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則報告不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的試樣數(shù)，并分別地給出它們的結(jié)果。 當(dāng)測試結(jié)果取決于電化時間時，則報告它們之間的關(guān)系，例如．以圖的形式或給出在電化Imin、10min和100min后的體積電阻率的中值。

i) 表面電阻率（需要時）：

給出電化時間為1 min的個別值，并報告其中值作為表面電阻率。

體積電阻

在測試以前應(yīng)使試樣具有電介質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，通過測量裝置將試樣的測量電極1和3短路 （圖la）），逐步增加電流測量裝置的靈敏度到符合要求，同時觀察短路電流的變化，如此繼續(xù)到短路電 流達(dá)到相當(dāng)恒定的值為止，此值應(yīng)小于電化電流的穩(wěn)定值，或者小于電化100min的電流。由于短路電 流有可能改變方向，因此即使電流為零，也要維持短路狀態(tài)到需要的時間。當(dāng)短路電流Io變得基本恒 定時（可能需要幾小時），記下Io的值和方向。

然后加上規(guī)定的直流電壓井同時開始記時。除非另有規(guī)定，在如下每個電化時間作一次測量： 1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果連續(xù)兩次測量得出同樣的結(jié)果，責(zé)可以結(jié)束試驗并用這個電流值來計算體積電阻。記錄次觀察到相同測量結(jié)果時的電化時間。如果在100min內(nèi)不 能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則記錄體積電阻與電化時間的函數(shù)關(guān)系。

作為驗收試驗，按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，使用一個固定的電化時間如lmin后的電流值來計算體積電阻率。

電源

要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個整流穩(wěn)壓的電摞來提供。對電源的穩(wěn)定度要求 是由電壓變表面電阻率

為測定表面電阻率，試樣的形狀不限，只要允許使用第三電極來抵消體積效應(yīng)引起的誤差即可。推薦使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極1作為被保護(hù)電極，電極3作為保護(hù)電極，電極2作為不 保護(hù)電極。可直接測量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測得的電阻包括了電極1和2之間的表面電阻和這兩個電極間的體積電阻。然而，對于很寬范圍的環(huán)境條件和材料性能，當(dāng)電極尺寸合適時， 體積電阻的影響可忽略不計。為此，對于圖2和圖3所示的裝置，電極的間隙寬度g至少應(yīng)為試樣厚度 的2倍，一般說來，1mm為切實(shí)可行的 小間隙。被保護(hù)電極尺寸d1（或長度l1）應(yīng)至少為試樣厚度h 的10倍，通常至少為25mm。

也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。

注：由于通過試樣內(nèi)層的電流的影響，表面電阻率的計算值與試樣和電極的尺寸有很大的關(guān)系，因此，為了測定時可進(jìn)行比較，推薦使用與圖2所示的電極裝置的尺寸相一致的試樣，其中d1= 50 mm, d2 = 60 mm, ds = 80 mm,

化導(dǎo)致的電流變化與被測電流相比可忽略不計。

加到整個試樣上的試驗電壓通常規(guī)定為100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V 和15000 V。 常用的電壓是100V、500V和1000 V。

在某些情況下，試樣的電阻與施加電壓的極性有關(guān)

如果電阻是與極性有關(guān)的，則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值（對數(shù)算術(shù)平均值的反對 數(shù)）作為結(jié)果。

由于試樣電阻可能與電壓有依存關(guān)系，因此應(yīng)在報告中注明試驗電壓值。

電導(dǎo)率和電阻率之間和關(guān)系？
電阻率：是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。單位制中，電阻率的單位是歐姆·米，常用單位是歐姆·平方毫米/米。
電導(dǎo)率：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。
電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板，放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（通常為正弦波電壓），然后測量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù)，是由電壓和電流決定的。
電導(dǎo)率的基本單位是西門子（S），原來被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因為電導(dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，標(biāo)準(zhǔn)的測量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示，以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率（C）簡單的說是所測電導(dǎo)率（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長度，A為極板的面積。