型號：ZST-121

一  概述

　　本儀器既可測量超高電阻，又可測極微弱電流。采用了大規(guī)模集成電路以及0新的0技 術(shù)，使儀器體積小、重量輕、準確度高。以數(shù)字液晶顯示電阻并同時直接顯示流過被測電阻的電流。電阻量程從1×10⁴Ω ～1×10¹⁸Ω， 電流測量范圍 為2 ×10^-4A ～1 ×10^-16A。機內(nèi)測試電壓為DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。

　　本儀器具有精度高、顯示迅速、穩(wěn)定性好、讀數(shù)方便, 適用于防靜電產(chǎn)品 如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等電阻值的檢驗以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測量。本儀器除能測電阻外，還能直接測量電流如電子器件暗電流等。

二  主要特點

  電阻測量范圍 1×10⁴Ω ～1×10¹⁸ Ω；

  電流測量范圍 2×10^-4Ａ ～1×10^-16Ａ；

  體積小、重量輕、準確度高；

  *的被測電阻、和流過電阻的電流雙顯示，使操作測量更加方便；

  性能穩(wěn)定、讀數(shù)方便；

  既能測電阻又能測電流；

  測試電壓有六種選擇DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V；

  使用操作簡便，在任何電阻量程和測試電壓下均直接讀顯示數(shù)字結(jié)果，免去要乘以一個系數(shù)的麻煩，使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻樣簡便。

三  主要應(yīng)用范圍

   材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量。

四 技術(shù)指標

　　　1.   電阻測量范圍： 1×10⁴Ω ～1×10¹⁸Ω，分為十個量程。

　　　2.   電流測量范圍為2×10^-4A ～1×10^-16A

　　　3.   全數(shù)字液晶屏顯示。

　　　4.   準確度: 準確度優(yōu)于下表

量程 有效顯示范圍 20～30℃ RH<80%

104 0.01~19.99 1%

105 0.01～19.99 1%

106 0.01～19.99 1%

107 0.01～19.99 1%

108 0.01～19.99 1%

109 0.01～19.99 1%

1010 0.01～19.99 5%+2字

1011 0.01～19.99 5%+2字

1012 0.01～19.99 5%+5字

1013 0.01～19.99 10%+5字

1014 0.01～19.99 10%+5字

1014以上 0.01～19.99 10-15%+5字

( 超出有效顯示范圍時誤差有可能增加)測試電流準確度與電阻相同測試電壓準確度為 10%

5. 使用環(huán)境: 溫度 -10℃～50℃ 相對濕度<90%。

6. 測試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%

7. 供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10W。

8. 儀器尺寸: 300ｍｍ× 280ｍｍ× 150 mm。

9. 質(zhì)量: 約3.0KG。

 五  工作原理  

        根據(jù)歐姆定律，被測電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即   

V

R= ---

I

        傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過被測物體的電流I以標定電阻的刻度來讀出電阻值。從上式可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計的精度是很難提高的。

       ZST-121體積、表面電阻率測定儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以, 即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大，其測量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。 

電阻率測試

關(guān)于電阻率的基本概念

材料的導(dǎo)電性是用電阻率P （單位： 歐•米）或電導(dǎo)率。（單位：歐?1 •米?1） 來表示的。兩者互為數(shù)，并且都與試 樣的尺寸無關(guān)，而只決定于材料的性質(zhì)。

電阻率用于表征材料的非導(dǎo)電能力，即 絕緣性能。

導(dǎo)體：p <10^A6Q-cm ；

絕緣體：p >10^a9 them；

半導(dǎo)體：10^A6<p <10^a9 Q-cm

基本概念

絕緣電阻：施加在與試樣相接觸的二電極之間的直流電 壓除以通過兩電極的總電流所得的商。它取決于體積電 阻和表面電阻。

體積電阻：在試樣的相對兩表面上放置的兩電極間所加 直流電壓與流過兩個電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商；該電流 不包括沿材料表面的電流。在兩電極間可能形成的極化 忽略不計。

體積電阻率：絕緣材料里面的直流電場強度與穩(wěn)態(tài)電流 密度之商，即單位體積內(nèi)的體積電阻。

表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng) 過一定時間后流過兩電極間的電流之商；該電流主要為 流過試樣表層的電流，也包括一部分流過試樣體積的電 流成分。在兩電極間可能形成的極化忽略不計。

表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強度與線 電流密度之商，即單位面積內(nèi)的表面電阻。

二,塑料電阻率的測試原理

絕緣體的電阻測量基本上與導(dǎo)體的電阻測量相同，其電阻一般 都用電壓與電流之比得到?，F(xiàn)有的方法可分為三大類：直接法，比較法， 時間常數(shù)法。這里介紹直接法中的直流放大法，也稱高阻計法。

將平板試樣放在兩電極之間，施于兩電極上的直流電壓和流過 電極間試樣表面上的電流之比，為表面電阻；施于兩電極上的直流電壓和 流過電極間試樣的體積內(nèi)的電流之比為體積電阻。

超高電阻測試儀的主要原理如圖1和圖2。

圖中：U 測試電圧（伏）Ro——輸入電阻（歐》其上電壓為U。（伏）Rx——被測試的絕緣電阻（歐）

Rx=Ro （U /U_o ）

三,實驗儀器操作與試樣

選用ZST-121型絕緣材料表面電阻率測試儀

該儀器工作原理屬于進接法中的直流放大法，測量范E

10入6?10A17Q,誤差＜10%O

一般釆用三電極系統(tǒng)，圓板狀三電極系統(tǒng)見

圖3。測量體積電阻Rv時，保護電極的作用是使表面電流不通過測量儀表，并使測量 電極下的電場分布均勻。此時保護電極的正確接法見圖4。測量表面電阻Rs時，保護 電極的作用是使體積電流減少到不影響表面電阻的測量。

試樣及其預(yù)處理

式樣

不同比例的聚丙烯與 碳酸囁混殲片 （巾100圓板，償 2±0.2mm ） 共做5只

試樣應(yīng)平整、均勻、無 裂紋和機械雜質(zhì)等缺陷。 用蘸有深劑（此溶劑應(yīng)不 腐蝕試樣）的綢布擦試； 把擦凈的試樣放在溫度 23±2°C和相對濕度

65 ±5%的條件下處理24H

測試操作

使用前，面板上的各開關(guān)位置應(yīng)如下：

a ）倍率開關(guān)置于靈敏度低檔位置。

b） 測試電壓開關(guān)置于“10/處

c） 〃放電•測試”開關(guān)置于“放電”位置。

d） 電源總開關(guān)（POWER）置于“關(guān)” o 司輸入短路撤鍵置于“短路” O f）極性開關(guān)置于“0"。

liswwawoi 及小于10A.8 Q）時微電流可能會導(dǎo)致較大的誤差。

•接通電源預(yù)熱30分鐘，將極性開關(guān)置于“+〃，此時可能發(fā) 現(xiàn)指示儀表的指針會離開“8力及“0〃處，這時可慢慢調(diào) 節(jié)"8”及“0〃電位器，使指針置于“8”及“0〃處。

•將被測試樣用測量電纜線和導(dǎo)線分別與訊號輸入端和測試 電壓輸出端連接。

•將測試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓檔。

•將"放電•測試”開關(guān)置于“測試”檔，輸入短路開關(guān)仍 置于《短路"O

?對試樣經(jīng)一定備間的充電以后（視試樣的容量大小而定， 一般為15秒。電容量大時，可適當延長充電時間），即可 將輸入短路開關(guān)擻至“測量”進行讀數(shù)，若發(fā)現(xiàn)指針很快 打?qū)鐫M刻度，應(yīng)立即撅輸入短路開關(guān)，使其置于“短路”， 將“放電•測試"開關(guān)置于“放電"檔，等查明原因并排 除故障后再進行測試。當輸入短路開關(guān)置于測量后，如 發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù)，或指示很少，可將倍率開關(guān)逐步升高， 數(shù)字顯示依次為7、8、9、…直至讀數(shù)清晰為止（盡量取儀 表上1?10的那段刻度）。

羸驟艦 讀數(shù)方法如下：表頭指示為讀數(shù)，數(shù)字顯示為10的指數(shù)，單位W。用 不同電壓進任測量吋，其電阻系數(shù)不一樣，電阻系數(shù)標在電壓值下方。

（4位翔&歐）乘以億拳開關(guān)所指示的倍率及測也電 壓并關(guān)所指的系數(shù)（10V為0.01； 100V為0.1； 250V為0.25； 500V為0.5； 1000V為1）即為被測試樣的絕緣電阻值。例如：讀數(shù)為3S10八6W倍 率開關(guān)所指系數(shù)為108,測量電壓為100V,則被測電阻值為： 亠

3.5' 10W' 10八8‘0.1 =3.5’ 10^13Wo在測試絕緣電阻時，如發(fā)現(xiàn)指針有 丕斷上升的現(xiàn)象，這是由于電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象所致，若在很長時間內(nèi) 未能鬟定，則一般情況下取接通測試開關(guān)后一分鐘時齢讀數(shù)作為試棒

一個試樣測試完畢，即將輸入短路揪鍵置于“短路”，測試電壓控制 郵譎羸加縛黯mow纏" 曹曲雌郵郵心饕覆"將

（1） 試樣與電極應(yīng)加以屏蔽（將屏蔽箱合上蓋子），否則，由于外來電磁 干擾而產(chǎn)生誤差，甚至因指針的不穩(wěn)定而無法讀數(shù)。

（2） 測試時，人體不可接觸紅色接線柱，不可取試樣，因為此時“放 電•測試”開關(guān)處在“測試位置”，該接線柱與電極上都有測試電壓， 危險!!

（3） 在進行體積電阻和表面電阻測量時，應(yīng)先測體積電阻再測表面電 阻，反之由于若料被極化而影嘎體積電阻。當材料連續(xù)多次測量后窖 毆瑯就髀無瞽站臓獺海彖 酒精內(nèi)潔洗，烘干，辱冷卻后再進行測量。

（4） 經(jīng)過處理的試樣及測量端的絕緣部分絕不能被臟物污染，以保證 實驗數(shù)據(jù)的可靠性。

（5） 若發(fā)現(xiàn)指針很快打出滿刻度，應(yīng)立即將輸入短路開關(guān)置于“短 路”，測試電壓控制開關(guān)置于“關(guān)”，等査明原因并排除故障后再進 行測量。

（6） 當輸入短路開關(guān)置于測量后，如果發(fā)現(xiàn)表頭無讀數(shù)，或指示很少， 可將倍率逐步升高。

（7） 若要重復(fù)測量時，應(yīng)將試樣上的殘余電荷全部放掉方能進行。