塞贝克系数电阻率测试仪

塞贝克系数电阻率测试仪

1、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。

关的所有安全方面的考虑。使用该标准的用户需要建立适当安全、健康的操作规范和确立使用前监管限制的适用范围。

2、塞贝克系数电阻率测试仪-参考文件

2.1 ASTM标准

D150 电绝缘固体的交流损耗特性和介电常数的测试方法

D374 电绝缘固体的厚度的测量方法

D1169 电绝缘液体的电阻率的测试方法

D1711 与电绝缘体相关的术语

D4496 适度导电材料的直流电阻和电导的测试方法

D5032 通过水甘油溶液保持恒定相对湿度的做法

D6054 处理测试用电绝缘材料的方法

E104 通过水溶液保持恒定的相对湿度的做法

10、试样安装

10.1 在测试前安装试样的过程中，确保电极与电极之间或电极与地之间不存在导电路径十分重要，因为这将极大的影响测量仪器的读数。避免使用裸露的手指接触绝缘表面，而应使用醋酸纤维手套。为了进行体积电阻或电导的参照实验，在条件处理之前需用合适的溶剂处理清理表面。在测量表面电阻之前，查看对比试样和参照试样是否需要进行表面清理。如果需要进行表面清理，记录下任何表面清理的细节。

11、表面清理

11.1 按D6054中的做法处理试样。

11.2 循环空气测试箱或E104、D5032中描述的方法对于控制相对湿度十分有用。

12、步骤

12.1 绝缘电阻或电导——在测试箱内正确的安装试样。如果测试箱与条件处理箱是同一个（推荐采用的步骤），试样应该在条件处理之前安装好。使用具有要求灵敏度和精度的一款设备进行测量（见附录X3）。除非另有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的电压。

12.2 体积电阻率或电导率——测量并记录电极尺寸和保护间隙的宽度g。计算电极的有效面积。使用具有要求灵敏度和精度的一款设备测量电阻。除非另有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的直流电压。

12.3 表面电阻或电导：

12.3.1 测量电极尺寸和电极间距g。使用具有要求灵敏度和精度的设备测量1号电极和2号电极间的表面电阻或电导。除非另有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的直流电压。

12.3.2 当使用图3中的电极配置时，P是试样横截面的周长。对于条带类的薄试样，该周长实际上降低至宽度的2倍。

12.3.3 当使用图6中的电极配置时，而且在已知相比于表面电阻（例如湿气污染了良好绝缘材料的表面），体积电阻非常高的情况下，P是电极长度的2倍或圆筒周长的2倍。

X1.4 充电时间除了涉及一个额外的参数-充电时间（在一些情况下是电压梯度）外，介电材料的测量与导体并没有本质的不同。在这两种情况下，都会涉及施加电压和电

流的关系。对于介电材料，与未知电阻相串联的标准电阻必须具有相对较低的值，所以全部电压几乎都施加在未知电阻上，当电位差异施加在试样上时，通过它的

电流一般会朝一个极限值逐渐降低，该极限值可能比1min结束时观测到的电流值的0.01小。这个电流随时间的降低是由于介电吸收（界面极化、体积充电等

等）和运动离子向电极的扫略。一般来说，电流和时间的关系的表达形式通常是-mI(t)=At，在初始充电完成之后，直到真实泄露电流成为一个重要的影响因素。

在此关系式中，A是一个常数，数值上是单位时间的电流，而m值通常是在0到1之间取值。根据试样材料的特征，电流降至最小值1%范围内所需的时间可

能从几秒钟到几个小时，因此，为了确保给定材料的测量值具有可比性，有必要充电时间。按照惯例，充电时间通常为1min。对于一些材料而言，误导性

结论可能来源于任意充电时间下得到的测试结果。在给定材料的测试条件下得到电阻-时间曲线或电导-时间曲线作为选择合适充电时间的基础，这点必须在该材

料的测试方法中指明，或者这种曲线应该被用来作对比。有时，我们会发现电流随时间而增大。在这种情况下，使用时间曲线或者进

行特殊研究以及进行独立决策都需要考虑充电时间。

X1.5 电压值

X1.5.1 试样的体积和表面电阻或电导可能都对电压敏感。在这种情况下，测量类似样品时，有必要使用相同的电压梯度，从而使测量值具有可比性。另外，施加

电压值应在电压至少5%的范围内，这是一个独立于X1.7.3的要求，X1.7.3中讨论了电压的调节和稳定，而且涉及可感知的试样电容。

X1.5.2 通常施加在完整试样上的测试电压是100,250,500，1000，2500,5000,10000和15000V。其中最常使用的是100和500V。高电压用来研究材料的电压-电阻或

电压-电导特征（使测试在工作电压或工作电压附近进行），或者提高测试的灵敏度。

X1.5.3 取决于湿度含量的一些材料的试样电阻或电导可能会受到施加电压极性的影响，由电解作用或者离子迁移引起的这种效果，尤其是在不均匀的场的作用

下更加明显，例如在电缆中发现内部导体的测试电压梯度比外部表面更大。在电解和离子迁移存在于试样中时，当相对于大电极而言的小测试电极电位为负时，

电阻更小。在这种情况下，需要根据测试试样的要求指明施加电压的极性。

X1.6 试样轮廓

X1.6.1 试样绝缘电阻或电导的测量值来源于其体积和表面电阻或电导的合成效果。由于组件的相对值随材料的不同而变化，通过使用图1、图2和图3的电极

系统对比不同材料通常是不确定的，如果通过使用这些电极体系之一测得材料A比材料B有更高的绝缘电阻，并不能保证在其应用中比B具有更高的电阻。

X1.6.2 有可能设计试样和合适的电极配置用于分别评估体积电阻或电导和同一试样的近似表面电阻或电导。一般说来，这要求至少3个如此安排的电极使我们

能够选择电极对，因为测量电阻或电导主要需要选择体积电流路径或表面电流路径，而不是将这两者都算上。

X1.7 测量电路的不足

X1.7.1 许多固体介电试样的绝缘电阻在标准实验条件下很高，接近或超过表2中给出的最大测量极限值。除非极度关注测量电路的绝缘性，得到的测量值更多

的是设备的极限值而不是材料本身。因此，可能由于试样分路过多，参考电阻或者电流测量设备引起未知的泄露电阻或电导和其他参数大小的变化，从而导致测量的误差。

X1.7.2 电解质、接触或者热电势可能存在于测量电路中，来源于外界的泄露可能造成虚假电动势。除非在电流计和分流器的低电阻电路中，热电势一般并不重要。

当热电势存在时，检流计零点会出现随机的漂移。由气流造成的缓慢漂移可能很麻烦。电解电动势通常与潮湿试样和不同金属有关，但是当几片相同金属与潮湿

试样相接触时，高电阻探测器的保护电路中可以得到20mV或更高的电动势。如果电压施加在保护电极和被保护电极之间，在电压移除之后，极化电动势可能仍

然存在。真实的接触电动势只能通过静电计检测，并且它不是误差的来源。术语“虚假电动势"有时适用于电解电动势。为了保证不产生任何因素引起的虚假电

动势，在施加电压之前和移除电压之后都应该能观测到检测设备的偏差。如果这两者的偏差一样或者接近一样，可以对测量电阻或电导进行小范围的修正。如果

两者的偏差差别很大，或者接近测量的偏差，那么将有必要找出并且消除虚假电动势的来源。用于连接的屏蔽电缆中电容的变化能导致严重的困难。

X1.7.3 其中包含可检测的试样电容，施加电压的监控以及瞬时稳定性也应这样使电阻和电导的测量能达到规定的精度。外加电压短时间的瞬变和相对长时间的漂

移可能导致虚假电容的充放电，这将极大的影响测量的精度。尤其在电流测量手段中，这是一个很严重的问题。仪器测量的电流来源于电压瞬变，关系式为I=CxdV/dt。指针偏转的幅度和速率取决于下列因素：0

X1.7.3.1 试样的电容

X1.7.3.2 测量电流的大小

X1.7.3.3 电压瞬变的大小和持续时间，以及变化速率

X1.7.3.4 所使用的稳定电路提供具有各种特征传入瞬变的恒定电压的能力。

X1.7.3.5 与电流测试仪器的周期和衰减相比，能提供恒定时间的完整测试电路。

X1.7.4 电流测试仪器范围的改变可能会引入电流瞬变