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自动电阻率测定仪

简要描述:自动电阻率测定仪-该标准发布在名为D 257的标准文件中;紧跟标准文件名称后的数字表示最初采用的年

份,对于修订版本而言,表示最近一次修订的年份。括号里的数字表示最近一次通过审批的

年份,上标ε表示自从最后一次修订或通过审批以来的编辑性的修改。

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  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2022-01-17
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详细介绍

自动电阻率测定仪

该标准发布在名为D 257的标准文件中;紧跟标准文件名称后的数字表示最初采用的年

份,对于修订版本而言,表示最近一次修订的年份。括号里的数字表示最近一次通过审批的

年份,上标ε表示自从最后一次修订或通过审批以来的编辑性的修改。

6、电极系统

6.1 制作电极的绝缘材料应该是一种容易应用、能与试样表面亲密接触,而且不因电极电阻或试样污染而引起明显误差。在测试条件下,电极材料应该能耐腐蚀。

对于组装试样的测试,例如通孔套管、电缆等等,采用的电极是试样的一部分或者是它的配件,绝缘电阻或电导的测量包含电极污染或配件材料的影响,而且在

实际使用中一般与试样性能有关。

6.1.1 接线柱和锥形针电极,提供了一种在刚性绝缘材料上施加电压来测量其电阻和电导性质的方法。这些电极在某种程度上模拟实际的使用条件,

       例如仪表盘和接线板上的接线柱。在绝缘材料的层压板表面树脂含量很高的情况下,采用锥针形电极得到的绝缘电阻可能比采用接线柱电极得到的小一些,这是锥形

       针电极与绝缘材料的接触更加紧密。测得的电阻或电导值受每根锥形针与绝缘材料接触、针的表面粗糙度以及绝缘材料上孔洞平滑度的影响。从不同试样得出结

      果的重复性不好。

6.1.2 金属条的主要设计目的是评价弹性胶带和很薄的固体试样的绝缘电阻和电导,这是一种非常简单和方便的控制电气质量的方法。当绝缘材料的宽度

       比厚度大得多时,这种布置在获得表面电阻或电导的近似值方面能够取得更加令人满意的效果。

6.1.3 具有商业应用的银漆(图4,图5和图6)具有很高的导电性,不论是空气干燥还是低温干燥的品种都具有能让水气渗透通过的多孔结构,因此施加电极后

       能对测试试样进行特定的条件处理。在研究电阻受湿度的影响和随温度的变化方面,这是一项非常有用的特征。然而,在使用导电涂料作为电极材料之前,必须

       确保涂料中的溶剂不会腐蚀材料,从而改变它的电气性质。配置好的刚毛刷可能会使保护电极获得相当平滑的边缘。然而,对于圆形电极,刻线圆盘和画电极轮

       廓线的银漆以及刷子包围区域的填料的使用使保护电极的边缘更加锋利。测试时可能会使用到一条窄的屏蔽胶带,避免了使用的压敏胶合剂污染试样表面。如果

       电极漆是喷射在上面的,可能还会使用到夹紧的外罩。

6.1.4 如果喷镀金属能与测试试样之间形成良好的粘接,测试时可能会使用它)。薄喷电极在能尽快投入使用方面具有一些优势,其多孔结构可

       能使试样能进行调整处理,但这点需要证实。必须使用窄带胶带或夹紧外罩使保护和被保护电极之间产生一条缝隙,使用不污染缝隙表面的胶带。

6.1.5 蒸发金属可能使用在与6.1.4中相同的条件下。

6.1.6 金属箔可能会被应用到试样表面作电极。用于电介质电阻或电导研究的金属箔的一般厚度是6-80μm。铅箔和锡箔最为常用,而且经常使用最少量

       的凡士林、硅油、油或其他合适的粘接材料将其粘接在测试试样上。这种电极在应用时需要通过足够平顺的压力消除所有的褶皱,而且在箔纸边缘多出的胶粘剂可以通过拭

       擦纸清理干净。一种非常有效的方法是用一个又硬又窄的滚筒(10-15mm宽)在表面向外滚动,直到滚筒在试样上没有留下明显的痕迹。该技术仅在具有平坦平

       面的试样上才能取得满意的效果。谨慎操作可使胶粘剂的膜厚减小到2.5μm。由于薄膜与试样串联,这将导致测量电阻过高。这个误差对于厚度小于250μm的

       低电阻率试样可能过大。硬滚筒也可以将尖锐颗粒压进或穿过薄膜(50μm)。箔电极不具有孔隙结构,因此使用该电极将不会导致测试试样受环境影响。在温度

      上升时,胶粘剂可能会失去其有效性,这就迫切需要使用备份金属平板。在合适的切割机的帮助下,可以从电极上切下一适当宽度的窄条形成保护电极和被保护

      电极。这种三端试样一般不能用来进行表面电阻和电导测量,因为油脂仍然残留在缝隙表面。想要在不影响电极邻近的边缘的前提下清理整个缝隙的表面是非常

      困难的。

6.1.7 可以将分散在水或其他合适介质中的胶体石墨(图4)刷在无孔的薄片绝缘材料上形成风干的电极。可能会用到屏蔽胶带和夹紧的外罩(6.1.4)。这种电极

       材料的使用需要满足下列所有条件:

6.1.7.1 测试材料必须保证石墨涂层在测试前不会发生剥离。

6.1.7.2 测试材料必须不容易吸收水分。

6.1.7.3 对试样的处理必须在干燥的气氛中(程序B,实行D6054),而且测量必须在相同的气氛下进行

6.1.8 液态金属给出的测量结果令人满意,而且可能是有效电阻测量中获得与试样必要接触的最好方法。液态金属形成的上部电极应该受到不锈钢圈的限制,通

       过在离液态金属较远的一侧刨边使每个钢圈较低的边缘变得尖锐。

6.1.9 平板金属可以被用来测试常温和高温下的韧性材料和可压缩材料。它们可能是圆形或矩形的。为了保证与试样的紧密接触,通常需要相当大的压力。

       研究发现140-700KPa的压力能取得满意的效果。

6.1.9.1 在某些电池设计中发现将平板金属电极系统进行改进可以用来测量油脂或填料混合物。这些电池是预先装配的,而且要么将测试材料加入固定电极之间的电池中,要么将电极插入材料中直至电极间距达到预先确定的值。这些电池中

         电极的布置导致有效的电极区域和电极间距很难测量,每个电池常数K(与表一中的A/t因子等价)都能从下面的等式中获得:K=3.6πC=11.3C (1)

其中:K的单位是厘米C的单位是微微法拉,表示以空气为电介质的电极系统的电容,C的测试

符号:

A=采用特定布置下,测量电极的有效面积。

P=采用特定布置下,被保护电极的有效周长。

Rv=实测体积电阻,单位欧姆。

Gv=实测体积电导,单位西门子。

Rs=实测表面电阻,单位欧姆。

Gs=实测表面电导,单位西门子。

t=试样的平均厚度。

a,b=矩形电极的边长。

ln=自然对数所有试样尺寸均以厘米为单位。

6.1.10导电橡胶已作为电极材料使用,而且具有很快速和容易加在试样上以及从试样上移除的优点。由于电极仅在测试用作电极。试样的两端必须露出水面,而且沿着绝缘物渗漏的长度可以忽略。是否需要在试样的每一端施加保护,

         可以参考特定电线和电缆的测试方法。为了实现标准化,可以向水中加入氯化钠形成浓度为1.0-1.1%的氯化钠溶液,从而保证足够的导电性。已有报道证实形成浓度为1.0-1.1%的氯化钠溶液,从而保证足够的导电性。已有报道证实

7、自动电阻率测定仪-仪器设备的选择和测试方法

7.1 电源——需要稳定的直流电压。经证实,电池或其他的稳定直流电压适合使用。 路径保护电路可以最小化这些寄生路径的干扰。

  7.2.1 有保护电极——用同轴电缆(其核连到被保护电极上,保护层连到保护电极上)在测试设备和测试试样之间建立保护良好的连接。此处并没有强制使用同

         轴电缆(其保护层连到保护电极上)作为无保护的导线,虽然其使用能减小背景噪声。

  7.2.2 无保护电极——用同轴电缆,其核连到一个电极上,保护层距离连核导线的终点约1cm左右

7.3 直接测量——用任何具有所需灵敏度和精度(通常10%足够)的设备都可以测量固定电压下通过试样的电流。有效的测量电流的设备包括静电计、带指示表

   的直流放大器以及电流计。附录X3中给出了典型的测量方法和电路。如果测试设备的刻度直接以欧姆为单位,测量电阻将不需要通过计算。

7.4 对比法——可能会使用惠斯特通桥回路来对比试样和标准电阻器的电阻。

7.5 精度和偏差的考量:

7.5.1通用——作为一项仪器选择的指南,相关的注意事项已总结列出在表二中,但这并不意味着所举例子是合适的选择。该表无意指出各种方法本身灵敏度

的极限和偏差,而是现代设备存在的明显的极限范围。在任何情况下,只有通过仔细的挑选和组合使用仪器设备,才能达

时间读取。

7.5.2 直接测量:

7.5.2.1 电流计-电压计通过电流-电压法测量电阻的最大误差百分率是电流计指示、电流计易读性和电压计指示的误差百分率的总和。例如:对于灵敏度为每刻

度500pA的电流计,将500V的电压施加到40GΩ(电导25pS)的电阻上时,电流计将偏离25个刻度线。如果该偏差能读到最近的0.5个刻线,而且标定误差是观测值的

±2%,合成的电流计误差不会超过±4%。如果电压表的误差是满刻度的±2%,电压表的读数达到满刻度时,测量电阻的最

那么重要了。在现有的技术手段下,直流电压放大器或静电计的零点漂移不能被消除,但是却可以变得足够慢,这点对于测量过程比较重要。对于设计良好的转

化器型的放大器,零点漂移几乎是不存在的。所以,图X1.2(b)中的无效方法在理论上比采用指示器和提供精确电位计电压的方法误差更小。Rs的误差在一定

程度上取决于放大器的灵敏度。对于给定电流的测量,放大器的灵敏度越高,越有可能低估电阻值,测量过程中可以使用高精度的绕线标准电阻器。这种放大器

和得到满刻度读数。在这些条件下,精度能与其他测量电流的方法相比。


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