固体绝缘材料的体积表面电阻率测试仪

固体绝缘材料的体积表面电阻率测试仪（全自动ZST-212）

一、符合标准及适用范围：

固体绝缘材料的体积表面电阻率测试仪既可测量高电阻，又可测微电流。采用了美国In公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻、准确度高。以双3.1/2 位数字直接显示电阻的高阻计和电流。量限从1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前国内测量范围zui宽，准确度zui高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ～1×10-16Ａ。机内测试电压为10/50/100/250/500/1000V任意可调。本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便， 适用于防静电产品如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。除能测电阻外，还能直接测量微弱电流。
二、技术指标

三、工作原理
    根据欧姆定律，被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出，由于电流I是与电阻成反比，而不是成正比，所以电阻的显示值是非线性的，即电阻无穷大时，电流为零，即表头的零位处是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时，其电压V也会有些变化，所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。
    本台电阻率测试仪是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值，即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化，其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流Ｉ的变化而变，所以，即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大，其测量精度很高()，从理论上讲其误差可以做到零，而实际误差可以做到千分之几或万分之几。
四、典型应用
1、测量绝缘材料电阻(率)
2、测量防静电材料的电阻及电阻率
3、测量计算机房用活动地板的系统电阻值
4、测量防静电鞋、导电鞋的电阻值
5、光电二极管暗电流测量
6、物理,光学和材料研究
五、标准配置：
1、仪器主机 1台

2、屏蔽箱   1个

3、试验电极 3个（屏蔽线、测试接线、接地线）

4、说明书   1本

5、电源线   1条

6、数据线   3条

7、合格证   1份

8、保修卡   1份

电阻率定义

电阻率(Resistivity)是用来表示各种物质电阻特性的物理量，某种材料制成的长为1m，横截面积为1m2的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。它反映物质对电流阻碍作用的属性，它不仅与物质的种类有关，还受温度、压力和磁场等外界因素影响。

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。用某种材料制成的长为1m、横截面积为1m2的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。

国际单位制中，电阻率的单位是Ω·m，常用单位还有Ω·mm2/m

推导公式：

电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。在温度一定的情况下，材料的电阻为： R=ρL/S

其中的ρ就是电阻率，L为材料的长度， S为材料的横截面积。可以看出，材料的电阻大小跟材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大；而跟材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。

由上式可知电阻率的定义为：ρ=RS/L

推导公式： R=ρV/S²,R=ρL²/V

注：推导公式假设V为材料体积且满足 V=LS

对于横截面不均匀的材料，可以将其看成由无数个长度极短的横截面均匀材料串联而成的。

说明：

1、电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内，几乎所有金属的电阻率都随温度作线性变化，即ρ=ρ₀(1+at)，式中t是摄氏温度，ρ₀是0℃时的电阻率，a是电阻率温度系数，利用这一性质可制成电阻温度计，有些合金电阻率受温度的影响很小，常用来作标准电阻。

2、由于电阻率随温度改变，故对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。如一个“220V，40W”电灯灯丝的电阻，正常发光时是1 210Ω，未通电时只有100Ω左右 。

3、电阻率和电阻是两个不同的概念，电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。

影响因素：

电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率；a是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的a约为1×10-5/℃（其数值极小），用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的a一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属（如Nb和Pb）或它们的化合物，当温度降到几K或十几K（绝对温度）时，ρ突然减少到接近0，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用 。

常用金属导体电阻率ρ(Ω·m)：(1)银1.65 ×10-8；(2)铜1.75 ×10-8；(3)金2.40×10-8；(4)铝2.83 ×10-8；(5)钨5.48 ×10-8；(6)铁9.78 ×10-8；(7)铂2.22 ×10-7；(8)锰铜4.4 ×10-7；(9)汞9.6 ×10-7；(10)康铜5.0 ×10-7；(11)镍铬合金1.0 ×10-6；(12)铁铬铝合金1.4 ×10-6；(13)铝镍铁合金1.6 ×10-6

可以看出，导体中纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。银的电阻率最小，但银的价格昂贵，通常很少用银做导线，只在特殊需要时才用，导线一般都用电阻率较小的铜或铝来制作，铝比铜便宜，因此铝导线用的很多。电炉、电阻器的电阻丝一般都用电阻率较大的合金来制作。

各种材料的电阻率都随温度而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大，因此金属导体的电阻也随温度的升高而增大，利用电阻的这种性质可以制作电阻温度计；如果已知导体电阻随温度的变化情况，那么，测出导体的电阻，反过来就可以知道导体的温度  。

应用：

电阻率是反映导体导电性能好坏的物理量。电阻率小，导电性能好；电阻率大，导电性能差。电阻率的大小是由材料本身的性质决定的，而同一种材料的电阻率又随温度的变化而变化，一般情况下温度高，电阻率大。下表列出了常温下一些常见材料的电阻率。

常见材料（20℃）的电阻率

由上表可以看出，金属和合金的电阻率都很小；而电木、橡胶的电阻率都很大。在使用时，可以根据需要，参照电阻率表选取合适的材料。例如，在供电、输电、配电线路中，为了减小电阻，要选用铜、铝等低电阻率的材料制作导线；而在用电器和电工工具的绝缘部分又要选用电木、橡胶等高电阻率的材料制作导线  。

在给空调等高耗能电器装配专用导线时，由于它们的功率较大，工作电流较大，因此我们常选择电阻率较小、线径较大的铜导线。

各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度计就是利用金属的这种特性制成的，它可以用来测量很高的温度。精密的电阻温度计是用铂做的。已知铂丝的电阻与温度的对应关系，只需测出铂丝的电阻就可以知道环境温度。有些合金如锰铜和康铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻 。