一、簡介

方阻測試儀是一種專業(yè)用于測量材料表面電阻的精密工具。該測試儀器在電子制造、半導(dǎo)體行業(yè)、研究和教學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

BEST-300c四探針電阻測試儀是運用四探針原理測量方塊電阻的專用儀器，電阻率和電導(dǎo)率同時顯示。儀器測試范圍0.0001mΩ~10.0000MΩ，最小分辨率0.1uΩ，電阻的測量精度為±0.01%rdg.±0.001%f.s，方阻的測量精度為±2%rdg.±0.01%f.s，可用于測試半導(dǎo)體、金屬涂層以及導(dǎo)電薄膜等材料的電阻和電阻率。儀器具有高速的測試線異常檢測功能和極短的測量周期，能確保每次做出高速可靠的分選。儀器可自由配置成多檔分選，外部控制接口可配置成NPN/PNP。

四探針電阻測試儀適合于各種信號接口的自動產(chǎn)線。BEST-300c系列四探針方阻測試儀使用開爾文測試夾直接測試電阻器直流電阻；使用四探針治具測試片狀或塊狀半導(dǎo)體材料、金屬涂層以及導(dǎo)電薄膜等材料的電阻和電阻率；雙電測原理，提高精度和穩(wěn)定性；測試探頭直排和矩形可，標(biāo)配RS232/485、LAN、Handler接口，可搭配上位機軟件查看和記錄測試數(shù)據(jù)。

二、特點

●測試探頭直排和矩形可選；

●標(biāo)配RS232、LAN、IO、通訊接?；

●可配戴軟件查看和記錄測試數(shù)據(jù)；
●電阻?精度：0.01%，小分辨率0.1uΩ；

●方電阻精度：1%，小分辨率：0.1uΩ；

●雙電測原理，提?精度和穩(wěn)定性；

  三、適用范圍

● 四探針治具測試片狀或塊狀半導(dǎo)體材料、金屬涂層以及導(dǎo)電薄膜等材料的電阻和電阻率

● 開爾文測試夾直接測試電阻器直流電阻；

  四、參數(shù)

1. 便于查看的顯示/直觀的操作性：高亮度、超清晰4.3寸彩色LCD顯示；操作易學(xué)，直觀使用；

2. 基本設(shè)置操作簡單，方阻、電阻、電阻率、電導(dǎo)率和分選結(jié)果；多種參數(shù)同時顯示。

3. 精度高：電阻基本準(zhǔn)確度： 0.01％；

方阻基本準(zhǔn)確度：1%；

電阻率基本準(zhǔn)確度：1%

4. 整機測量大相對誤差：≤±1%；整機測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度：≤±1%

5. 正反向電流源修正測量電阻誤差

6. 恒流源：電流量程為：DC100mA-1A；儀器配有恒流源開關(guān)可有效保護被測件，即先讓探針頭壓觸在被測材料上，后開恒流源開關(guān)，避免接觸瞬間打火。為了提高工作效率，如探針帶電壓觸單晶對材料及測量并無影響時，恒流源開關(guān)可一直處于開的狀態(tài)。

7. 可配合多種探頭進行測試；也可配合多種測試臺進行測試。

8. 厚度可預(yù)設(shè)，自動修正樣品的電阻率,無查表即可計算出電阻率。

9. 自動進行電流換向,并進行正反向電流下的電阻率(或方塊電阻)測量,顯示平均值.測薄片時,可自動進行厚度修正。

10. 雙電測測試模式，測量精度高、穩(wěn)定性好.

11. 具備溫度補償功能，修正被測材料溫漂帶來的測試結(jié)果偏差。

12. 比較器判斷燈直接顯示，勿需查看屏幕，作業(yè)效率得以提高。3檔分選功能：超上限，合格，超下限，可對被測件進行HI/LOW判斷，可直接在LCD使用標(biāo)志顯示；也可通過USB接口、RS232接口輸出更為詳細(xì)的分選結(jié)果。

13. 測試模式：可連接電腦測試、也可不連接電腦單機測試。

14. 軟件功能（選配）：軟件可記錄、保存、各點的測試數(shù)據(jù)；可供用戶對數(shù)據(jù)進行各種數(shù)據(jù)分析。

固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法

前言

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 60093:1980《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》(英文版)。為便于使用,本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改:

a)刪除國際標(biāo)準(zhǔn)的目次和前言:

b)用小數(shù)點‘.’代替作為小數(shù)點的逗號‘，’;

c)用“ρ,”代替“p”,“p,”代替“8”;

d)圖按GB/T1.1-2000標(biāo)注。

本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 1410-1989相比主要變化如下:

a)增加了“規(guī)范性引用文件”一章(本標(biāo)準(zhǔn)的第2章);

b)增加了試驗電壓范圍(本標(biāo)準(zhǔn)的第5章);

c)試驗結(jié)果以“中值”代替“幾何平均值”。

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T1410-1989《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》。

固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法

范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了團體維緣材料體和電阻率和表而電國求的試驗方法，這些試股方法向括對固體換修材料體積電阻和表面電阻的測定程序及體積電阻率和表面電阻率的計算方法。

體積電阻和表面電阻的試驗都受到下列因素影響:施加電壓的大小和時間;電極的性質(zhì)和尺寸;在試樣處理和測試過程中周圍大氣條件和試樣的溫度、濕度。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而,數(shù)勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本，凡是不注日期的引用文件,版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 10064--2006測定固體絕緣材料地球電阻的試驗方法(TEC 60167:1964,IDT)

GB/T 10580-2003國體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標(biāo)準(zhǔn)條件(IEC60212,1971,IDT)IEC 60260:1968非讓人貳恒定檔對整度的試驗箱

3定義

下列定義適用于本標(biāo)準(zhǔn).

3.1

體積電組volume resistancr

在試樣兩相對表面上欲置的兩電模問所加直離電壓與流過這兩個電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之雨,不包慆惜試樣表面的電流,在兩電線上可能形成的很化忽略不計。

性;除非另有規(guī)定,體職電阻是在電總一分鐘后倒定。

3.2

體積電阻車volumne renistivity

在絕緣材料里面的直流電場強度和穩(wěn)態(tài)電流密崖之商,即單位體積內(nèi)的體機電租。

注:體積電阻率的SI單位是日*m。支際上也使用G。m這一單位。

3.3

集面電型sarfsee resistamre

在試樣的其表面上的兩電極同所加電壓與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極問的電流之商,在兩電極上可能形成的極化忽略不計，

注1;除非另有規(guī)定,表面電題是在電化一分鐘后測定,

注2:遇常電流主要凱過試樣的一個表毒層-但性偕劭晁莛鎂韉懷積厲明靠分。

3.4

表面電阻率surface resistivity

在絕緣材料的表面層里的直流電場強度與線電流密崖之商,即單位面積內(nèi)的表面電阻。面積的大小是不重要的。

注:表面電阻率的引1單位是非，實際上有時也用"歐得平方單稱”來表示，

3.5

電極dcrude

電極是具有一定形狀,尺寸和結(jié)構(gòu)的與被洲試樣相接觸的導(dǎo)體，

表國電和體積電隔(現(xiàn)GB/T10064-2006).

性、地緣電阻是如在與試擇和性魅的而電既之間的直選電壓與通過兩電纜的總電流之商。地烽電阻取決于試樣的

4義

4.1 通常,絕緣材料用于將電氣系統(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。對于流些用途,一般郝希塑材料具有限可能高的地情電阻,有均勻一致的,得列認(rèn)可的機械、化學(xué)和耐熱性能，表面電阻隨濕度變化很快,而體機電阻隨溫度變化卻很慢,盡管其最終的變化也許較大。4.2體機電阻率能被用作選擇特定用途絕緣材料的一個參數(shù)。電阻率隨潴度和濕度的變化而顯著變化,因此在為一些運行條件面設(shè)計時必須對其了解，體積電阻率的測量常被用于檢查絕緣材料生產(chǎn)是否始終如一,或檢鴻建影響材料質(zhì)量向又小范附其愷萬售橙貫判的導(dǎo)電雜質(zhì)。4.3當(dāng)一直流電壓加在與試樣相接觸的兩電極之間時,通過試樣的電流會漸近地減小到一個穩(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斷致。對于體積電阻率小于10Ω*m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在一分鐘內(nèi)達到,因此,經(jīng)過這個電化時間后面定電m。對于體機電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)到幾分鐘,幾小時,幾天甚至幾星期。因此對于這樣的材料,采用較長的電化時間,且如果合適,可用體積電阻率與時間的關(guān)系來描述材料的特性。4.4由于成多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測試中去,因此不能稍確面只能近似地測量表面電阻成表畫電導(dǎo)。據(jù)得的值主要區(qū)洗航醫(yī)試秤表而行染的特性。而且試樣的電容牽膨響行染物質(zhì)的沉積,它們的導(dǎo)電能力又受試樣的表面特性所影響。因此,表面電阻率不是一個真正意義的材料特性，而是材料表面含有污需物質(zhì)時與材料特性有關(guān)的一個參數(shù)。

某些材料如層壓材料在表畫層和內(nèi)都可能有很不同的電阻率,因此側(cè)量請潔的表面的內(nèi)在性能是有意義的。應(yīng)完整地規(guī)定為獲得一致的結(jié)果而進行清潔處理的程序,并要記錄資潔過程中溶劑或其他因素對于表面特性可他產(chǎn)生的影響。

表面電阻,特別是當(dāng)它較高時,常以不規(guī)則方式變化,且選常非常依賴于電化時間。因此,測壁葉透信規(guī)定一分鐘的電化時間_

5電源

要求有很穩(wěn)定的直流電壓源，這可用蓄電池或一個整流穩(wěn)壓的電源來提供。對電源的穩(wěn)定度要求是自電壓變化導(dǎo)致機電真變化與鞣圖電流相比可罪略個計。

加到整個試樣上的試驗電壓通常規(guī)定為100 V,250 V,500 V,1 000 V2 500 V,5 000 V、10 000 V和15000V。電壓是100V.500 V和 1 000 V。

在某些情況下,試樣的電阻與題加電壓的很性有關(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)子均值的反對數(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.

6測登方法和精確度

6.1方法

測是高電限常用的方法是直接法或比較法。

直接悲是測量加在試樣上的直流電壓和流過它的電流(伏安法)而求得未知電阻。

比較法是確定電橋線路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值,或是在固定電壓下比較通過這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例于。

伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表,但該方法的靈敏度和精確度主要取決于電流測量裝置的性能,該裝置可以是一個檢流計或電子放大器或靜電計。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點指示器,測量精確度主要取決于已知的橋臂電阻器,這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。

電流比較法的精確度取決于已知電阻器的精確度和電流測量裝置,包括與它相連的測量電阻器的穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的,電流的確切數(shù)值并不重要。

對于不大于10”11的電阻,可以按照11.1用檢建計采用伏特計一發(fā)培計法來測定其體積電阻率，對于較高的電阻,則推薦使用直流放大器或靜電計。

在電橋法中,不可能直接測量短路試樣中的電流(見11.1)。

利用電流測量裝置的方法可以自動記錄電流,以簡化穩(wěn)態(tài)測試過程(見11.1)。

現(xiàn)已有測量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的精確度和穩(wěn)定度,且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。

6.2精確度

對于低士10”口的電阻,剝量裝置測危未知電阻的總精確度應(yīng)至少為土10%。而對于更高的電阻,總精確度應(yīng)至少為士20%。詳見附錄A.

6.3 保護

組成測量線路的維緣材料,應(yīng)具有與被試材料差不多的性能。試樣的測量誤差可以由下到原因產(chǎn)生:

a)外來寄生電壓引起的雜散電流,通常不知道它的大小,并具有漂移的特點;

b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測量裝置的不正常的分路，

使線路所有部分在使用狀態(tài)卜有盡可能高的絕緣電阻來近似地修正這些影響因素。這種做法可能導(dǎo)致測試設(shè)備很笨重,而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護技術(shù)來實現(xiàn)。

保護就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護導(dǎo)體,保護導(dǎo)體截住所有可能引起誤美的雜散電流。這些保護導(dǎo)體聯(lián)接在一起,組成保護系統(tǒng)并與測量端形成三端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時,所有外來寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護系統(tǒng)分流到測量電路以外,任一測量端到保護系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián),試樣電阻于兩測量端之間，采用這個技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使用保護電極測量體積電阻和表面電阻的基本線路。

圖5和圖7給出了電流測量法中保護系統(tǒng)的使用方法,圖中指出保護系統(tǒng)接到電源和電流測量裝置的連接點，圖6表示惠斯登電橋法,其保護系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點上。在所有情況下,保護系統(tǒng)必須*,包括對測試人員在測量時操作的任何控制儀器的保護。

在保護局和被保護端之間所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時,均能被補償?shù)?span style="font-family: Calibri;">,使這樣的電動勢在測量中不會引入顯著的誤差。

在電流測量法中,由于電流測量裝置與被保護端和保護系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差,因此，這個電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍,為100情。在有些電橋法中，保護端和測量端具有大致相同的電位,不過電橋中的一個標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護端和保護系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個電阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍,為100倍。

為確保設(shè)備的操作令人滿意,應(yīng)先斷開電源和試樣的連線進行一次測量。此時,設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示出無窮大的電阻。如果有一些已知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻,則可用來檢查設(shè)備運行是否良好。

7試樣

7.1體積電阻率

為測定體積電阻率,試樣的形狀不限,只要能允許使用第三電極來抵消表面效應(yīng)引起的誤差即可。對于表面泄漏可忽略不計的試樣,測量體積電阻時可去掉保護,只要已證明去掉保護對結(jié)果的影響可忽略不計。

在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的同隙要有均勻的寬度,并且在表面泄漏不致于引起測量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能的窄。1mm的問隙通常為切實可行的最小間隙。

圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測量體積電阻時,電極1是被保護電極,電極2為保護電極,電極3為不保護電極。被保護電極的直徑d(圖2)或長度厶(圖3)應(yīng)至少為試樣厚度h的10倍,通常至少為25mm。不保護電極的直徑山(或長度4)和保護電極的外直徑d?(或保護電極兩外邊緣之間的長度。)應(yīng)該等于保護電極的內(nèi)徑d:(或保護電極兩內(nèi)邊緣之間的長度h)加上至少2倍的試樣厚度。

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作為被保護電極,電極3作為保護電極,電極2作為不保護電極，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同的體積電阻。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,一股說來,1mm為切實可行的最小間晾。被保護電極尺寸4(成長度4)應(yīng)至少為試樣厚度上的10倍,通常至少為25mm,

7.2表面電阻率

也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。

可進行比較,推薦使用與圖2斷示的電極裝置的尺寸相一致的試樣,其中d,=50 mm,d:-60 mm.d,=

注，由于通過試樣內(nèi)層的電流的影響,表面電阻豐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

80mm。

8電極材料

B.1概述

絕緣材料用的電極材料應(yīng)是一類容易加到試樣上、能與試樣表面緊密接觸、且不致于因電極電阻或?qū)υ嚇拥奈廴径牒艽笳`差的導(dǎo)電材料。在試驗條件下,電極材料應(yīng)能耐腐蝕。下面是可使用的一些典型的電極材料。電極應(yīng)與給定形狀和尺寸的合適的背襯電極一同使用。

簡便的做法是用兩種不同的電極材料或兩種不同的使用方法來了解電極材料是否會引人很大誤差。

8.2導(dǎo)本銀漆

某些高導(dǎo)電率的商品銀漆,無論是氣干的或低溫烘干的,是足夠疏松的、能透過濕氣,因此可在加上電極后對試樣進行條件處理。這種特點特別適合研究電阻一一濕氣效應(yīng)以及電阻隨溫度的變化。然而,在導(dǎo)電漆被用作一種電極材料以前,應(yīng)證實漆中的溶劑不影響試樣的電性能。用精巧的毛刷可做到使保護電極的邊緣相當(dāng)光滑。但對于圓電極,可先用圓規(guī)畫山電極的輪廊,然后用刷子來涂滿內(nèi)部的方法來獲得精細(xì)的邊緣。如電極漆是用噴槍噴上去的,則可采用固定模框。

可使用能滿意地粘合在試樣上的噴鍍金屬。薄的噴鍍電極的優(yōu)點是一旦噴在試樣上便可立即使用。這種電極或許是足夠疏松的,可允許對試樣進行條件處理,但這一特點應(yīng)被證實。固定的?？蚩捎?/span>

8.3噴鍍金屬

來制取被保護電極與保護電極之間的間隙。

8.4 蒸發(fā)或陰極真空噴鍍金屬

當(dāng)能證明材料不受離于袈?lián)艋蛘嫒幚淼挠绊憰r,蒸發(fā)成陰極真空噴皺金屬能在與8.3給出的相同條件下使用。

8.5液體電極

使用液體電極往往能得到滿意的結(jié)果。構(gòu)成上電極的液體應(yīng)被框住,例如用不銹鋼環(huán)來框住,每個環(huán)的下邊緣在不接觸液體的一面被斜削成銳邊。圖4給出了使用液體電極的裝置。不推薦長期使用或在高溫下使用水銀,因為它有毒，

8.6膠體石墨

分散在水中或其他合適媒質(zhì)中的膠體石墨可在與8.2給出的相同條件下使用。

8.7導(dǎo)電橡皮

導(dǎo)電橡皮可用作電極材料。它的優(yōu)點是能方便快捷地放上和移開。由于只是在測定時才將電極放到試樣上,因此它不妨礙試樣的條件處理。導(dǎo)電橡皮應(yīng)足夠柔軟,以確保其在加上適當(dāng)?shù)膲毫?span style="font-family: Calibri;">2 kPa(0.2 N/cm)時能與試樣緊密接觸。

8.8金屬箔

金屬箔可粘貼在試樣表面作為測量體積電阻用的電極,但它不適用于測量表面電阻。鉛、銻鉛合僉,鋁和偶箔都是被普遍使用的。通常用少量的凡士林、硅脂、硅油或其他合適的材料作為粘貼劑將它們粘貼到試樣上去。含有下列組分的一種藥用膠適合用作導(dǎo)電粘貼劑，

分子量為600的無水聚乙二醇

水

軟肥皂(藥用級)

800份(質(zhì)量)

200份(質(zhì)量)

1份(質(zhì)量)

要在一個平穩(wěn)的壓力下粘貼電極,使之足以消除一切皺折和將多余的粘合劑趕到箔的邊緣,再用一換干凈的薄紙擦去，用軟物如手指按壓能很好她做到這點，這個技巧僅適用于表而非常平滑的試樣，

氧化鉀

10份(質(zhì)量)

通過精心操作,粘合劑薄層可減小到0.0025mm或更薄。

9試樣處置

電極之間或測量電極與大地之間的雜散電良對十圖試僅器的讀數(shù)僅有明顯的影響這一點很重要。測試時加電極到試樣上和安放試樣時均要極為小心,以免可能產(chǎn)生對測試結(jié)果有不良影響的雜散電流通道。

測量表面電阻時,不要清洗表面,除非另有協(xié)議或規(guī)定。除了同一材料的另一個試樣的未被觸模過的表面可觸及被測試樣外,表面被測部分不應(yīng)被任何東西觸及。

10條件處理

試樣的處理條件取決于被試材料,這些條件應(yīng)在材料規(guī)范中規(guī)定，

推薦按GB/T10580-2003進行條件處理;由各種鹽溶液所產(chǎn)生的相對混度在IEC60260中給出?？梢圆捎脵C械蒸發(fā)系統(tǒng)。

體積電阻率和表面電阻率都對溫度變化特別敏感。這種變化是指數(shù)式的，因此必須在規(guī)定的條件下來測量試樣的體積電阻和表面電阻。由于水分被吸收到電介質(zhì)內(nèi)是相對緩慢的過程,因此測定濕度對體積電阻率的影響需要延長處理期。吸收水分后通常會降低體積電阻。有些試樣可能需要處理數(shù)月才能達到平衡。

11試驗程序

試樣按本標(biāo)準(zhǔn)第7章,第8章、第9章、第10章進行準(zhǔn)備.

測量試樣及電極的尺寸,表面間隙的寬度g(兩電極之間距離),精確到±1%。然而,如有必要,對薄試樣可在有關(guān)的規(guī)范中規(guī)定不同的精確度。

為測定體積電阻率,應(yīng)按照有關(guān)的規(guī)范測量每個試樣的平均厚度,其厚度測量點應(yīng)均勻地分布在由被保護電極所覆蓋的整個面積上。

注，對于源試樣無論如何在加上電極前測墅厚度。

一般說來,應(yīng)與條件處理時相同的濕度(浸在液體中的條件處理除外)和溫度下測試電阻。但有時也可在停止條件處理后的規(guī)定時間內(nèi)進行測量。

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報1和3短路(圖1a)),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L變得基本恒定時(可能需要幾小時),記下I。的值和方向。

11.1體積電阻

然后加上規(guī)定的直流電壓并同時開始記時。除非另有規(guī)定,在如下每個電化時間作一次測量:1 min.2 min,5 min,10 min,50 min,100min。如果兩次連續(xù)測量得出同樣的結(jié)果,則可以結(jié)束試驗并用這個電流值未計算體積電阻。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1min后的電流值來計算體積電

阻率。

11.2表面電阻

施加規(guī)定的直流電壓,測定試樣表面的兩個測量電極(圖1b)中電極1和2)間的電阻。應(yīng)在1min的電化時間后測量電阻,即使在此時間內(nèi)電流還沒有達到穩(wěn)定的狀態(tài)。

12計算

12.1體積電阻率

體積電阻率按下式計算;

P.-Rx/

式中

P.一-體積電阻率,單位為歌姆米(Ω·m)(或歐姆厘米(Ω*cm));

Rx一按11.1測得的體積電阻,單位為歐姆(Ω);

A一是被保護電極的有效面積,單位為平方米(m)(或平方厘米(cm2))1

h一試樣的平均厚度,單位為米(m)(或厘米(cm))，

在附錄中給出丁某些特殊的電極裝置的有效面積A的引算公式。

對于某些具有商電限豐的材料,電化以前的短路電流I,(見11.1)與電化期間的穩(wěn)定電流1,相比不能忽略不計。在這種情況下按下式確定體積電阻:

R

式中:

Rx一體積電阻,單位為歐姆(Ω):

Uz一-施加電壓,單位為伏(V);

1,一為電化期間的穩(wěn)態(tài)電流,單位為安(A),或在電化期間如果電流是變化的,則為1min,

10 min和100min時的值,單位為安(A);

I。--電化前的短路電流,單位為安(A)。

當(dāng)1。與1,方向相同時使用負(fù)號,反之使用正號。

12.2表面電阻率

表面電阻率應(yīng)按下式計算:

P.=Rx/

式中:

p.-表面電阻率,單位為歐姆(Ω);

Rx一一按11.2規(guī)定而測得的表面電阻,單位為歐姆(Ω);

g一兩電極之間的距離,單位為米(m)(或厘米(cm)).

P--特定使用電極裝置中被保護電極的有效周長,單位為米(m)(或厘米(cm));

12.3重現(xiàn)性

由于給定試樣的電阻隨試驗條件而改變以及各個試樣之間材料的不均勻性,故通常測量的不重現(xiàn)性不是接近于士10%,而常常有較大的分散性(在大致相同的條件下測得值的比值可能會是10比1)。為使在相似的試樣上進行的測量具有可比性,必須在大致相等的電位梯度下進行測量。

13報告

報告應(yīng)至少包括下述情況:

a)關(guān)于材料的說明和標(biāo)志(名稱、等級、顏色、制造商等);

b)試樣的形狀和尺寸，

c)電極和保護裝置的形式、材料和尺寸;

d)試樣的處理(清潔、預(yù)干燥、處理時間、濕度和溫度)等;

e)試驗條件(試樣溫度、相對濕度);

f測量方法;

g)施加電壓;

h)體積電阻率(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到一個穩(wěn)定狀態(tài)時,給出個別值,并報告中值作為休積電阻率。在這個電化時間里有某些試樣不能達到穩(wěn)定狀態(tài),則報告不能達到穩(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1min,10 min 和100 min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1min的個別值,并報告其中值作為表面電阻率。

附景A

(資料性附錄)

測試方法及其精確度的例子

A1快安法

本直掛法應(yīng)用如圖5所示的線路，用直離電壓表測量所施加的電壓。用電流測量裝置測量電流，電德測懸裝置可以是檢流計(現(xiàn)在已很少使用),電了放大圖或靜電計。

一般說來,當(dāng)試樣被充電時,測量裝置宜短路以避免在此期間損壞。

檢流計宣具有高的電流靈維度,且配有通用分流器(也叫Ayrton分離器)。未知電阻(以自表示)計算如下:

R--

式中:

U一所施加的電壓,單價為住(V)，

A-檢流計的靈敏度,以A/刻度表示:

。一偏轉(zhuǎn),以刻度表示。

電阻不超過10°日一10”自時,可用一個檢流計,在100V下以所需要的精確度進行測量。具有藥的輸人電阻,開由一個巴知高的電彩但K。酢分推的電于故大器或都電計可用木作為電流測量裝置。借助于電阻起再端的電壓降U.來恒能電流。未知電阻Re計算如下，

R=t.

式中:

U-是所施加的電壓(假設(shè)R.字Rx)。

這里,能以需要的精確度測整的電服值取出干電流測懸裝置的性能。.的誤差是由指示器誤差,放大器的零點漂移和增益的穩(wěn)定性來決定的，在合理設(shè)計的故大器和靜電計中,增益的不穩(wěn)定性是可忽略的,零點漂移也可保持在低的水平,即按測量所需的時間看是無關(guān)緊要的，高增益的電子電壓表的指示誤差一般為清刻度偏轉(zhuǎn)的士(23%一5%),使用具有相同的精確度而又不大于10”口的電阻器是可行的。如果電壓測量裝置有大于10#Ω的輸人電阻,且在輸入電壓為10mV時有滿制度偏轉(zhuǎn),則低以約±10%的精確度來測量10-”A的電流,

具有不同值的一些電阻R,可以裝在儀器的箱子里,該儀器常直接用安或其約數(shù)來標(biāo)刻度。

10”口的電阻可用具有很高電阻的精密電阻器和電子放大電壓表或靜電計在100V電壓下以所要素的結(jié)確度非附暨，

A.2比較法

如圖6所示,試樣與惠斯登電橋的一個臂相連樓。三個已知費臂應(yīng)具有盡可排高的電阻值,它們關(guān)到橋臂中電阻器的固定誤差所限制。通常電阻R。是以十進級變化的,電阻R。用來作平衡微,而R在測量過程中是固定不變的。檢測器是一個直潑放大器,它的輸入電阻比電橋內(nèi)任何一個橋臂的電阻值杯高，知電影R計算如下，

A.2.1惠斯登電橋法式中。

當(dāng)零指示器有足夠的靈敏度時,計算出的電阻的百分誤差是R。,R。和R。的百分誤差的總和，如果Rs和Rs為繞線電阻,且其值較低例如1Mn,則它們的誤差可忽略不計,測量很高的電阻時R3可供為10°Ω.R。的想些精確度為+2%。測定比值R。/R、的精確度應(yīng)決干零指示器的靈敏度，如果未知電阻Rx≥>Rs則測定比值r-Rg/Ra時的不精確性△r由 △r/r-1,+Rx/U來決定,式中1,是零指示器的最小分費電流,U是純加到電橋的電壓。例如,使用電子放大器,其輸人電阻為1MN,請刻度偏轉(zhuǎn)時的輸人電壓為10-°V,則的分辨電流約為2x10-"A.相當(dāng)于請刻度偏轉(zhuǎn)的2%。當(dāng)1。為此值,U/=↓00￥ ,t=10"口時,可挦同さr/#一0.02 或2%。

Ra,R,和Rn如圖6所示。

電阻值不大于10”0~10*Ω的電阻可用惠斯登電橋法在100V下以所要求的精確度來測量，A.2.2電流表法

本方法采用圖7所示的線路,其元件與A.1中所述的一樣,再加上一個已知電阻值的電皿器R。和用來短路未知電阻的開關(guān)。重要的最這個開關(guān)在打開時的電阻值要比未知電阻值Rx大得多，確保不影響后者的測量,很容易得到此條件的方法是用一根紫銅線將R:短路,然后在測量R。時將此紫銅線拿走。通常為了在試樣被破壞時能限制電流以達到保護電流測盤裝置的目的,寧可將R。一直留在線路里。

打開開關(guān),按第11意的規(guī)定來測量通過Ru和R的電流,記錄儀器的偏轉(zhuǎn)*;和分流比Fx。將這個分流比調(diào)到盡可能接近的偏轉(zhuǎn)刻度,然后短路Rx.測量通過Rx的電流,記錄儀器偏轉(zhuǎn)=g和分離比Fa從的靈敏度開始,再將分流比調(diào)到盡可能摟近偏轉(zhuǎn)刻度。在測試過程中只要施加電壓U不變,則R3可按下式計算;

R.-R-(-1

如果a?F-/@,F.>100,副可使用近但公式，

R2-R

本方法可以按A.1中所述的直接法幾子相網(wǎng)的精確度來制定R.但本方法的優(yōu)點是電流測量裝要木身可通過對及。的測量末進行校情,若用具有0.1%成更商精確度的旋線電阻器,則Rs的誤?？晌Ｂ圆挥?。四而測量通過R。的電流可更為可靠。