表格面体积电阻率地实用标准测试方法计划

标准表格面体积电阻率地合用标准测试方法总结计划标准表格面体积电阻率地合用标准测试方法总结计划44/44标准表格面体积电阻率地合用标准测试方法总结计划合用标准文档绝缘资料的直流电阻率或电导率的标准测试方法该标准宣布在名为D257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，对于校正版本而言，表示近来一次校正的年份。括号里的数字表示近来一次经过审批的年份，上标ε表示自从最后一次校正或经过审批以来的编写性的改正。1、合用范围1.1这些测试方法涵盖了直流绝缘电阻率、体积电阻率和表面电阻率的测量步骤。经过试样、电极的几何尺寸和这些测量方法可以计算获取电绝缘资料的体积和表面电阻，同时也可以计算获取相应的电导率和电导。1.2这些测试方法不合用测量适合导电的资料的电阻和电导。采用测试方法D4496来表征这类资料。1.3这个标准描绘了测量电阻或电导的几种可代替的方法。最合适某种资料的测试方法是采用合用于该资料的标准ASTM测试方法，而且这类标准测试方法定义了电压应力的极限值和有限的通电时间，以及试样的外形和电极的几何形状。这些单个的测试方法能更好的表示出结果的精度和误差。1.4测试步骤出现在以下部分中：测试方法或步骤部分计算13测试仪器和方法的选择7洁净固体试样试样的办理11障蔽电极的有限地区附录X2电极系统6文案大全合用标准文档影响绝缘电阻或电导测量的因素附录X1湿度控制液体试样和电池精度和误差15电阻或电导测量的步骤12参照文件2报告14取样8意义和使用5试样安装10测试方法总结4专业术语3绝缘资料表面、体积电阻或电导的测试一试样9典型测试方法附录X31.5这个标准并没有列出与其应用有关的全部安全方面的考虑。使用该标准的用户需要成立合适安全、健康的操作规范和确立使用前看守限制的合用范围。2、参照文件2.1ASTM标准D150电绝缘固体的沟通耗资特色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与电绝缘体有关的术语文案大全合用标准文档D4496适合导电资料的直流电阻和电导的测试方法D5032经过水甘油溶液保持恒定相对湿度的做法D6054办理测试用电绝缘资料的方法E104经过水溶液保持恒定的相对湿度的做法3、术语3.1定义——以下定义来自于术语D1711中，并被应用到本标准所使用的术语中。电导，绝缘，n——两电极之间（或试样中）总的体积和表面电流与两电极间直流电压之比。讨论——绝缘体的电导是其电阻的倒数。电导，表面，n——两电极间（试样表面）的电流与两电极间的直流电压之比。讨论——（一些体积电导不能防范的包括在实质的测量中）表面电导是表面电阻的倒数。电导，体积，n——两电极间试样体积范围内的电流与两电极间直流电压之比。讨论——体积电导是体积电阻的倒数。电导率，表面，n——表面电导乘以试样的表面尺寸比（电极间的距离除以电极的宽度，这规定了电流路径），假如两电极位于正方形资料的对边上，表面电导率在数值上等于两电极间的表面电导。讨论——表面电导率用西门子来表示，平常为西门子/平方（正方形材料的尺寸与资料属没关）。表面电导率是表面电阻率的倒数。文案大全合用标准文档电导率，体积，n——体积电导乘以试样的体积尺寸比（电极间的距离除以电极的截面积），假如电极位于单位立方体相对的面上，体积电导率在数值上等于两电极间的体积电导。讨论——体积电导率的单位是S/cm或S/m，体积电导率是体积电阻率的倒数。适合导电，adj——描绘体积电阻率在1到10000000Ω-cm的固体资料。电阻，绝缘，Ri，n——施加在两电极间（或在试样上）的直流电压与它们之间的整体积和表面电流之比。讨论——绝缘电阻是绝缘电导的倒数。电阻，表面，Rs，n——施加在两电极间（试样表面）的直流电压与它们之间的电流之比。讨论——（一些体积电阻不能防范的包括在实质的测量结果中）表面电阻是表面电导的倒数。电阻，体积，Rv，n——施加在两电极间（或在试样中）的直流电压与它们之间的试样中的电流之比。讨论——体积电阻是体积电导的倒数。电阻率，表面，ρs，n——表面电阻乘以试样的表面尺寸比（电极宽度除以电极间的距离，规定了电流路径），假如两电极位于正方形资料的对边上，表面电阻率在数值上等于两电极间的表面电阻。讨论——表面电阻率用欧姆表示，平常为欧姆/平方（正方形资料的尺寸与资料属没关）。表面电阻率是表面电导率的倒数。电阻率，体积，ρv，n——体积电阻乘以试样的体积尺寸比（两电极间文案大全合用标准文档试样的截面积除以电极间的距离），假如电极位于单位立方体相对的面上，体积电阻率在数值上等于两电极间的体积电阻。体积电阻率的常用单位是Ω-cm或Ω-m。体积电阻率是体积电导率的倒数。4、测试方法概括4.1资料样品或电容器的电阻或电导是经过测量规定条件下的电流或电压降得到的。经过使用合适的电极系统有可能分别测量表面和体积电阻或电导。当所需的试样和电极尺寸已知时，电阻率和电导率可以经过计算获取。5、意义和使用5.1绝缘资料被用来间隔电气系统中的零件和将零件与地间隔，同时也为零件提供力学支撑。为了达到这个目的，希望零件的绝缘电阻在与可承受的力学、化学和耐热性一致的前提下可以尽可能的高。由于绝缘电阻或电导包括了体积和表面电阻或电导，当试样与电极与其实质使用过程中的形状相同时，测量值最为合用。表面电阻或电导随湿度变化很快，可是体积电阻或电导却变化很慢，只管体积电阻或电导最后的变化可能更大。5.2电阻率或电导率能用来间接展望一些资料的低频介质击穿和介质耗资角，电阻率和电导率经常被用来间接地表征含水量、固化度、机械连结和各样种类的材料退化。这些间接测量的有效性取决于理论或实验研究有关系的程度。表面电阻的下降可能致使电介质击穿电压的高升，由于电场强度降低了，或许致使电介质击穿电压的降低，由于应力作用的面积减小了。5.3全部的绝缘电阻或电导取决于充电时间和施加的电压值（平常的环境变量除外）。这点必然清楚的知道，才能保证电阻和电导的测量值存心义。在电气绝缘文案大全合用标准文档资料行业内，表观电阻平常指随意充电时间下获取的电阻值。见5.4体积电阻率或电导率可以从电阻和尺寸数据受骗算获取，这有助于设计详细应用中的绝缘体。电阻率或电导率随温度和湿度的变化可能很大，而且为详细工作条件设计时，必然注意这点。体积电阻率和电导率的测定经常用来检查绝缘材料与其工艺有关的平均性，或许用来检测影响资料质量而又不简单被其他方法检测到的导电杂质。5.5在一般实验条件下，假如经过试样上测得的数据计算出的电阻率高于1021Ω·cm（1019Ω·m），那么该结果的有效性是值得思疑的，由于常用的测试设施是有限制性的。5.6表面电阻和电导不可以被精准测量，只能获取近似值，由于一些体积电阻和电导素来包括在测量结果中。表面电阻和电导的测量值也会遇到表面污染的影响。表面污染及其积累速率遇到很多因素的影响，包括静电和界面张力。这些可能影响表面电阻率。当波及到污染时，我们认为表面电阻率或电导率与资料属性有关，可是在平常意义上表面电阻率或电导率不是电绝缘资料的一种资料属性。6、电极系统6.1制作电极的绝缘资料应当是一种简单应用、能与试样表面亲密接触，而且不因电极电阻或试样污染而惹起显然误差。在测试条件下，电极资料应当能耐腐化。对于组装试样的测试，比方通孔套管、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括电极污染或配件资料的影响，而且在实质使用中一般与试样性能有关。接线柱和锥形针电极，图1和图2，供给了一种在刚性绝缘资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质的使用条件，文案大全合用标准文档比方仪表盘和接线板上的接线柱。在绝缘资料的层压板表面树脂含量很高的状况下，采用锥针形电极获取的绝缘电阻可能比采用接线柱电极获取的小一些，这是锥形针电极与绝缘资料的接触更为亲密。测得的电阻或电导值受每根锥形针与绝缘资料接触、针的表面粗拙度以及绝缘资料上孔洞圆滑度的影响。从不相同试样得出结果的重复性不好。图1固体平板试样的接线柱电极文案大全合用标准文档平板试样管状试样棒状试样图2锥形针电极图3中金属条的主要设计目的是讨论弹性胶带和很薄的固体试样的绝缘电阻和电导，这是一种特别简单和方便的控制电气质量的方法。当绝缘资料的宽度比厚度大得多时，这类部署在获取表面电阻或电导的近似值方面可以获取更为令文案大全合用标准文档人满意的奏效。侧视图端视图图3胶带和固体平板试样的条形电极拥有商业应用的银漆（图4，图5和图6）拥有很高的导电性，无论是空气干燥仍是低温干燥的品种都拥有能让水气浸透经过的多孔构造，因此施加电极后能对测试一试样进行特定的条件办理。在研究电阻受湿度的影响和随温度的变化方面，这是一项特别合用的特色。可是，在使用导电涂料作为电极资料以前，必须保证涂料中的溶剂不会腐化资料，进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取相当圆滑的边缘。可是，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地区的填料的使用使保护电极的边缘更为尖利。测试时可能会使用到一条窄的障蔽胶带，防范了使用的压敏胶合剂污染试样表面。如果电极漆是发射在上面的，可能还会使用到夹紧的外罩。文案大全合用标准文档图4测试体积和表面电阻或电导的平板试样假如喷镀金属能与测试一试样之间形成优秀的粘接，测试时可能会使用它（图4，图5和图6）。薄喷电极在能赶快投入使用方面拥有一些优势，其多孔构造可能使试样能进行调整办理，但这点需要证明。必然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空隙，使用不污染空隙表面的胶带。蒸发金属可能使用在与中相同的条件下。金属箔（图4）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，而且经常使用最少文案大全合用标准文档量的凡士林、硅油、油或其他合适的粘接资料将其粘接在测试一试样上。这类电极在应用时需要经过足够平顺的压力除去全部的褶皱，而且在箔纸边缘多出的胶粘剂可以经过拭擦纸清理洁净。一种特别有效的方法是用一个又硬又窄的滚筒10-15mm宽）在表面向外转动，直到滚筒在试样上没有留下显然的印迹。该技术仅在拥有平展平面的试样上才能获取满意的奏效。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，这将致使测量电阻过高。这个误差对于厚度小于250μm的低电阻率试样可能过大。硬滚筒也可以将尖利颗粒压进或穿过薄膜（50μm）。箔电极不拥有孔隙构造，因此使用该电极将不会致使测试一试样受环境影响。在温度上涨时，胶粘剂可能会失去其有效性，这就急迫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合适宽度的窄条形成保护电极和被保护电极。这类三端试样一般不可以用来进行表面电阻和电导测量，由于油脂仍旧残留在空隙表面。想要在不影响电极周边的边缘的前提下清理整个空隙的表面是特别困难的。可以将分别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资料上形成风干的电极。可能会用到障蔽胶带和夹紧的外罩（）。这类电极资料的使用需要知足以下全部条件：测试资料必然保证石墨涂层在测试前不会发生剥离。测试资料必然不简单吸取水分。对试样的办理必然在干燥的氛围中（程序B，推行D6054），而且测量必然在相同的氛围下进行。文案大全合用标准文档图5测试体积和表面电阻或电导的管状试样A-平板试样文案大全合用标准文档B-管状或棒状试样图6导电漆电极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取与试样必要接触的最好方法。液态金属形成的上部电极应当遇到不锈钢圈的限制，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利。图7和图8是两种可行的电极配置。平板金属（图4）可以被用来测试常平易高温下的韧性资料和可压缩资料。它们可能是圆形或矩形的。为了保证与试样的亲密接触，平常需要相当大的压力。研究发现140-700KPa的压力能获取满意的奏效（见资料规格）。在某些电池设计中发现将平板金属电极系统进行改良可以用来测量油脂或填料混淆物。这些电池是开初装置的，而且要么将测试资料加入固定电极之间的电池中，要么将电极插入资料中直至电极间距达到开初确立的值。这些电池中电极的部署致使有效的电极地区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取：K=3.6π1）其中：K的单位是厘米文案大全合用标准文档C的单位是轻轻法拉，表示以空气为电介质的电极系统的电容，C的测试方法见测试方法D150。表一电阻率或电导率的计算符号：A=采用特定部署下，测量电极的有效面积。P=采用特定部署下，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。D0，D1，D2，g，L=图4和图6中表示的尺寸（g的修正见附录X2）。a,b=矩形电极的边长。文案大全合用标准文档ln=自然对数全部试样尺寸均以厘米为单位。图7固体平板试样的液体金属电极如图4，导电橡胶已作为电极资料使用，而且拥有很迅速和简单加在试样上以及从试样上移除的优点。由于电极仅在测试时使用，因此其实不阻拦试样受环境影响的过程。导电橡胶资料必然置于合适的金属盘上，而且必然足够娇贵，这样在施加合适压力时，电极与试样能获取有效的接触。讲解1——有凭证表示用导电橡胶电极获取的电导率值总比锡箔电极获取的小20-70%。当只需求数量级的精准性的时候，而且接触误差能忽略时，一组合适设计的导电橡胶电极能供给一种迅速测定电导率和电阻率的方法。文案大全合用标准文档测试电线和电缆的绝缘性时，水被宽泛的用作电极。试样的两头必然露出水面，而且沿着绝缘物渗漏的长度可以忽略。能否需要在试样的每一端施加保护，可以参照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，进而保证足够的导电性。已有报道证实在温度为100℃左右的测量是可行的。图8薄片资料的液态金属电池7、仪器设施的选择和测试方法7.1电源——需要牢固的直流电压（见）。经证明，电池或其他的牢固直文案大全合用标准文档流电压合适使用。7.2保护电路——无论是用两个电极（没有保护）测量绝缘资料的电阻或是用三端系统（两个电极加上保护），都需要考虑测试仪器和测试一试样之间的电气连结。假如测试一试样离测试仪器有一段距离，或测试一试样在湿润环境下测试，或试样的电阻相对较高（1010-1015欧姆），在测试仪器和测试设施之间很简单存在寄生阻力路径。保护电路可以最小化这些寄生路径的搅乱（见X1.9）。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）在测试设施和测试一试样之间成立保护优秀的连结。此处并没有逼迫使用同轴电缆（其保护层连到保护电极上）作为无保护的导线（或见），诚然其使用能减小背景噪声（见图9）。文案大全合用标准文档图9体积和表面电阻率测试时被保护电极的连结（体积电阻连结图）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（见图10）。7.3直接测量——用任何拥有所需敏捷度和精度（平常10%足够）的设施都可以测量固定电压下经过试样的电流。有效的测量电流的设施包括静电计、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。假如测试设施的刻度直接以欧姆为单位，测量电阻将不需要经过计算。7.4比较法——可能会使用惠斯特通桥回路来比较试样和标准电阻器的电阻（见附录X3）。7.5精度和误差的考量：通用——作为一项仪器选择的指南，有关的注意事项已总结列出在表二中，但这其实不意味着所举例子是唯一合适的选择。该表没心指出各样方法自己敏捷度的极限和误差，而是现代设施存在的显然的极限范围。在任何状况下，只有经过认真的优选和组合使用仪器设施，才能达到或超越这类极限。必然重申的是，考虑的误差可是是仪表误差。而附录X1中讨论的误差是圆满不相同的。其与后者的联系是，表二的最后一列列出了采用各样方法经过被保护电极和保护系统间绝缘电阻分流的电阻值。一般说来，该电阻值越小，不合适的分流惹起误差的概率越小。讲解2——无论采用何种测量方法，只有经过认真解析全部的数据根源和误差，才能获取最高的精度。从电路组成元件出发成立测量方法或许获取圆满集成的设施都是可行的。一般情况下，采用高敏捷度电流计的测量方法比采用指示表和记录仪的方法需要更为牢固的安装。采用诸如电压表、电流计、直流放大器和静电计等指示器件的方法需要最低程度的人工调试，文案大全合用标准文档而且方便读数，可是实验人员需要在某一特准时间读数。惠斯通电桥（图X1.4）和电位计方法（图X1.2(b)）要求实验人员在保持平衡时全神贯注，可是特准时间的设置可以再空余时间读取。图10体积和表面电阻率测试时无保护电极的连结（表面电阻连结图）表二设施及其使用条件直接测量：电流计-电压计经过电流-电压法测量电阻的最大误差百分率是电流计文案大全合用标准文档指示、电流计易读性和电压计指示的误差百分率的总和。比方：对于敏捷度为每刻度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。假如该误差能读到近来的0.5个刻线，而且标定误差是察看值的±2%，合成的电流计误差不会超出±4%。假如电压表的误差是满刻度的±2%，电压表的读数达到满刻度时，测量电阻的最大误差是±6%，当电压表的读数达到满刻度的1/3时，测量电阻的最大误差是±10%。满刻度附近读数的吸引力是不问可知的。电压计-电流计计算值中最大的误差百分率是电压Vx、Vs和电阻Rs误差百分率的总和。Vs和Rs的误差一般更为取决于使用设施的特色而不是详细的测试方法。决定Vs误差的最重要因素是指示误差、放大器零点漂移以及放大器增益的牢固性。当拥有现代设计优秀的放大器或静电计，增益牢固性平常就显得不那么重要了。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可以被除去，可是却可以变得足够慢，这点对于测量过程比较重要。对于设计优秀的转变器型的放大器，零点漂移几乎是不存在的。因此，图X1.2(b)中的无效方法在理论上比采用指示器和供给精准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敏捷度。对于给定电流的测量，放大器的敏捷度越高，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。这类放大器可以获取，误差为±2%的100GΩ标准电阻也可以获取。假如10mV电压输入放大器和静电计产生的满刻度误差不超出2%，那么施加500V电压，当电压计达到满刻度时，测量5000TΩ电阻的最大误差为6%，当电压计达到1/3满刻度时，测量测量5000TΩ电阻的最大误差为10%。比较式检流计文案大全合用标准文档计算电阻或电导的最大百分误差由Rs的百分误差、检流计的误差或放大器读数和电流敏感度独立于误差的假定总和给出。后边的假定是正确的，在一个良好的、现代检流计（对于一个直流电流放大器而言，1/3刻线的偏向）的合用量程（超出1/10满刻度）范围内误差为2%。Rs的误差取决于使用电阻器的种类。可是，误差低至0.1%的1MΩ的电阻值也可以测量获取。当检流计和直流放大器在满刻度偏转时敏捷度可达10nA时，将500V的电压施加到5TΩ的电阻上产生1%的误差。在此电压下，由于拥有前述的标准电阻以及Fs=105，ds值大约为满刻度偏转的一半，其读数误差不超出±1%。假如dx大概是满刻度偏转的1/4，其读数误差不会超出±4%，可以测量200GΩ量级的电阻，且最大误差不超出±5.5%。电压变化率测试结果的精准度直接与施加电压的测量的精度和静电计读数随时间的变化率成正比，静电计开关开启的时间以及所采用的刻度范围应使时间能精准测定和获取满刻度读数。在这些条件下，精度能与其他测量电流的方法比较。比较电桥——当探测器拥有足够的敏捷度，计算电阻的最大百分误差是电桥各臂A、B和N百分误差的总和。当探测器的敏捷度是1mV每刻度线时，在电桥上施加500V的电压，RN=1GΩ，1000TΩ的电阻将会产生1刻度线的检测误差。假定忽略误差RA和RB，RN=1GΩ，且其误差为±2%，电桥与探测器的刻度线相当，此时可以测量100TΩ的电阻，且最大误差为±6%。7.6很多制造商都能供给知足这类方法要求的组件或专用系统，可以参照已经提供仪器信息的系列企业的设施数据库。8、取样文案大全合用标准文档参照合用资料规范作为取样的依据。9、测试一试样9.1绝缘电阻或电导的测定当试样在实质使用中拥有外形、电极和装置的要求时，测量取最大值。套管、电缆和电容器是一组典型的例子，测试电极作为试样的一部分以及试样正确安装的方式。对于固体资料，测试一试样可能是任何合用的形式。最长使用的试样是平板、带、棒和管。图2中的电极配置可用于平板、棒、或内径超出20mm的硬管。图3中的电极配置可用于片状资料的条或韧性的带。对于刚性的条状试样，可能不需要金属支撑。图6中的电极配置可用于平板、棒或管。用不相同的电极配置比较资料经常是没有确实结果的，而且也是应当防范的。9.2体积电阻或电导的测定测试一试样可能拥有任何合用的形式，必要时，可赞同使用第三根电极来避免表面效应惹起的误差。测试一试样可能是平板、带或管的形式。图4、图7和图8阐述了应用于平板或片状试样的电极配置。图5是管状试样上3个电极的径向截面积，其中1号电极是被保护电极，2号电极是由每个1号电极尾端的圆环组成的保护电极，两个环之间经过电路导通，3号电极是未保护电极。对于可忽略表面渗漏的资料，而且可是测试其体积电阻，可以省略保护圆环的使用。在测试试样厚度为3mm的状况下，方便且合用于图4的合适尺寸以下：D3=100mm，D2=88mm，D1=76mm；或许D3=50mm，D2=38mm，D1=25mm。在给定的敏捷度下，对于高电阻率资料而言，大尺寸试样的测试结果更为精准。依据与测试资料有关的测试方法之一D374测量试样的平均厚度。测试的文案大全合用标准文档要点点是平均散布测量电极覆盖的地区。电极没有必要必然拥好像图4所示的圆形对称构造，诚然这类构造十分方便。被保护电极（1号）可以是圆形、方形或矩形，当需要计算体积电阻率或电导率所需的被保护电极的有效面积时，可以拥有现成的计算结果。圆形电极的直径、方形电极的边长或矩形电极的短边，最少是试样厚度的4倍。1号电极和2号电极之间的空隙宽度应当足够大，这样才不至于由于两电极间的表面渗漏惹起测量过程的误差（这对于诸如静电计之类的高输入阻抗仪器特别重要）。假如间隙是试样厚度的两倍，如中所提及的那样，以便于试样可以用来测定表面电阻和表面电导，由于电极延长到空隙的中心，可以精准地测定1号电极的有效面积。假如在特别条件下，需要更精准的测定1号电极的有效面积，经过附录X2可以获取空隙宽度的修正当。3号电极可以拥有随意形状，使其全部点最少离2号电极的内边缘的距离最少为试样厚度的2倍。对于管状试样，1号电极应包围试样外侧，而且其轴线长度最少是试样壁厚的4倍。对于空隙宽度的注意事项与中所述相同。2号电极由管状试样两头的围绕电极组成，这两部分经过外面电路连结。这些部分的轴向长度最少应是试样壁厚的2倍。3号电极必然覆盖试样的内表面，轴向长度必然超出空隙外侧边缘最少2个试样壁厚，管状试样（图5）可能采用绝缘线的形状或许电缆的形状。假如电极长度超出试样厚度的100倍，被保护电极的端部效应可以忽略不计，而且也不需要精准控制保护电极之间的间距。因此，当水作为1号电极时，1号电极和2号电极之间的间距可能只有几厘米，使电极之间存在足够的表面电阻。在这类状况下，没有对空隙宽度做修正。9.3表面电阻或电导的测定文案大全合用标准文档测试一试样可以拥有任何实质的形状，与详细物体相一致，比方平板、带或管。图2和图3的配置是为体积电阻与其表面高度有关的试样所设计的。可是，对于刚性带而言，模塑和机械加工表面的组合一般使获取的结果不拥有确立性。当应用于宽度远大于厚度的试样时，图3的配置更为令人满意，由于切割边缘效应更小。因此，这类配置更合适于测试条带之类的薄试样，而不是测试相对较厚的试样。若没有考虑到前文所述的限制性，图2和图3的配置不可以用来测定表面电阻和电导。图4、图6和图7的三电极配置可用于资料比较。1号电极和2号电极间的表面空隙的电阻或电导可经过采用1号电极作被保护电极、2号电极作保护电极和3号电极作未保护电极直接测定获取。这样测定获取的电阻或电导实际上是1号电极和2号电极间表面电阻或电导与两电极间的一些体积电阻或电导并联的结果。对于这类配置，除薄试样的表面空隙宽度g比资料厚度的2倍大得多外，g一般约为试样厚度的2倍。超薄试样拥有特别低的体积电阻率致使于被保护电极和保护系统间的低电阻会惹起过大的误差，因此可能需要特其他技术手段和试样尺寸。9.4液体绝缘电阻——液体绝缘资料的取样、测试电池的采用和清理电池的方法都应当与测试方法D1169保持一致。、试样安装在测试前安装试样的过程中，保证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，由于这将极大的影响测量仪器的读数。防范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，文案大全合用标准文档在条件办理以前需用合适的溶剂办理清理表面。在测量表面电阻以前，查察比较试样和参照试样能否需要进行表面清理。假如需要进行表面清理，记录下任何表面清理的细节。、表面清理按D6054中的做法办理试样。循环空气测试箱或E104、D5032中描绘的方法对于控制相对湿度十分有用。、步骤绝缘电阻或电导——在测试箱内正确的安装试样。假如测试箱与条件办理箱是同一个（介绍采用的步骤），试样应当在条件办理以前安装好。使用拥有要求敏捷度和精度的一款设施进行测量（见附录X3）。除非还有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的电压。体积电阻率或电导率——测量并记录电极尺寸和保护空隙的宽度g。计算电极的有效面积。使用拥有要求敏捷度和精度的一款设施测量电阻。除非还有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的直流电压。表面电阻或电导：测量电极尺寸和电极间距g。使用拥有要求敏捷度和精度的设施测量1号电极和2号电极间的表面电阻或电导。除非还有说明，使用60s的充电时间和施加500±5V的直流电压。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，该周长实质上降低至宽度的2倍。当使用图6中的电极配置时，而且在已知比较于表面电阻（比方湿气污文案大全合用标准文档染了优秀绝缘资料的表面），体积电阻特别高的状况下，P是电极长度的2倍或圆筒周长的2倍。、计算用表1中的公式计算体积电阻率ρv和体积电导率γv。13.2用表1中的公式计算表面电阻率ρs和表面电导率γs。、报告报告以下全部信息：资料的描绘和表记（名称、等级、颜色、厂商等）。测试一试样的形状和尺寸。电极种类和尺寸。试样的条件办理（清理、预干燥、在必然温度和湿度下的时间等等）。测试条件（测试时试样温度和相对湿度）。测试方法（见附录X3）。施加电压。测量的充电时间。以欧姆为单位的电阻的测量值和以西门子为单位的电导的测量值。有要求时，以欧姆-厘米为单位的体积电阻率的计算值，以西门子每厘米为单位的体积电导率的计算值，以欧姆每平方为单位的表面电阻率的计算值，以西门子每平方为单位的表面电导率的计算值。声明报告数值是表观上的仍是稳态的。仅当测试过程中，后75%的充电时间中回路中电流大小变化在±5%内，才能获取稳态值。其他状况下的测试，都被认为是表观上的。文案大全合用标准文档、精度和误差精度和误差会内在的遇到选择的方法、设施和试样的影响。对于其解析详见第7部分和第9部分，特别是。、要点词直流电阻；绝缘电阻；表面电阻；表面电阻率；体积电阻；体积电阻率附录（非逼迫信息）X1.影响绝缘电阻或电导测量的因素X1.1资料固有的变化——由于给定试样在近似测试条件下电阻的多变性以及试样中同资料的非平均性，使测量结果平常无法在10%的范围内重现，甚至分散更广（在相同条件下，可能会获取10到1这个范围内的值。）温度——电绝缘资料的电阻随温度变化，而且该变化平常可用下式表示：R=Bem/t（X1.1）其中：R=电绝缘资料或系统的电阻或电阻率B=比率常数m=活化常数T=绝对温度（开尔文）该公式是阿尼乌斯公式和玻尔兹曼原理的简化形式，阿尼乌斯公式描绘化学反应的活化能和绝对温度的关系，玻尔兹曼原理是办理大量微小颗粒在热扰动下能量的统计散布的一般性原理。活化常数m是特定能量吸取过程的特色值，数个这类过程可能同时存在于资料中，每一个都有不相同的有效温度范围，因此需要文案大全合用标准文档几个m值来充分表征该资料。这些m值可以经过绘制电阻的自然对数与绝对温度的倒数的曲线来获取，经过测量图形直线部分的斜率可获取所需的m值。这源于式X1.1，对其边取自然对数获取：LnR=LnB+m/T(X1.2)电阻或电阻率的变化对应于绝对温度从T1变到T2，依据式X1.1，对数形式表达以下：Ln(R2/R1)=m(1/T2-1/T1)=m(⊿T/T1T2)(X1.3)这些公式在一温度范围内有效，而且资料在此温度范围内不经历转变。由于转变很少是显然的也允许展望的，因此，外推法很少是可靠的。作为一个推论，R的对数对1/T的图形偏离直线就是转变发生的凭证。而且，在进行资料比较时，有必要对全部资料感兴趣的方面进行测量。讲解X1.1——电绝缘资料的电阻可能会遇到在温度中裸露时间的影响，因此，比较测试需要等价的温度条件办理期。讲解X1.2——假如电绝缘资料在提高温度办理后显示了退化的迹象，该信息必须包括在测试数据中。X1.3温度和湿度——固体介电资料的绝缘电阻随温度高升而降低，如X1.2中描绘的那样，随湿度高升而降低，体积电阻对温度变化特别敏感，表面电阻随湿度变化很快。这两种状况下，电阻都是呈指数变化。对于某一些资料，从25到100℃的温度变化可能致使绝缘电阻或电导变化100000倍，这平常是由于温度和湿度含量变化的结合作用。温度变化的独自影响平常要小得多，从25%到90%文案大全合用标准文档的相对湿度的变化可能会改变绝缘电阻或电导1000000倍甚至更多。绝缘电阻或电导是试样体积和表面电阻或电导的函数，而且表面电阻几乎随着相对湿度的变化而马上变化。因此，绝对有必要在条件办理时期保持温度和相对湿度在很小的范围内，而且绝缘电阻或电导的测量要在指定的条件办理环境中进行。另一点不可以忽略的是，当相对湿度超出90%时，条件办理系统可能致使温度和相对湿度的颠簸，进而惹起表面凝固。这个问题可以经过在略高温度下使用等价绝对湿度来防范，由于平衡湿度含量在温度变化较小时几乎保持不变。在确立湿度对体积电阻或电导的影响时，需要延长条件办理期，由于电介质吸取水分的过程相对迟缓。一些试样需要数月才能达到平衡。在不可以使用这样长的条件办理期时，使用更薄的试样或许平衡态周边的比较测试可能是合理的选择，可是细节必然包括在测试报告中。X1.4充电时间除了波及一个额外的参数-充电时间（在一些状况下是电压梯度）外，介电资料的测量与导体并没有实质的不相同。在这两种状况下，都会波及施加电压和电流的关系。对于介电资料，与未知电阻相串联的标准电阻必然拥有相对较低的值，因此全部电压几乎都施加在未知电阻上，当电位差别施加在试样上时，经过它的电流一般会朝一个极限值渐渐降低，该极限值可能比1min结束时察看到的电流值的0.01小。这个电流随时间的降低是由于介电吸取（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平常是I(t)=At-m，在初始充电达成今后，直到真切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值平常是在0到1之间取值。依据试样资料的特色，电流降至最小值1%范围内所需的时间可文案大全合用标准文档能从几秒钟到几个小时，因此，为了保证给定资料的测量值拥有可比性，有必要指定充电时间。依据旧例，充电时间平常为1min。对于一些资料而言，误导性结论可能根源于随意充电时间下获取的测试结果。在给定资料的测试条件下获取电阻-时间曲线或电导-时间曲线作为选择合适充电时间的基础，这点必然在该材料的测试方法中指明，或许这类曲线应当被用来作比较。有时，我们会发现电流随时间而增大。在这类状况下，使用时间曲线或许进行特别研究以及进行独立决策都需要考虑充电时间。X1.5电压值试样的体积和表面电阻或电导可能都对电压敏感。在这类状况下，测量近似样品时，有必要使用相同的电压梯度，进而使测量值拥有可比性。其他，施加电压值应在指定电压最少5%的范围内，这是一个独立于的要求，中讨论了电压的调治和牢固，而且波及可感知的试样电容。平常施加在圆满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。高电压用来研究资料的电压-电阻或电压-电导特色（使测试在工作电压或工作电压周边进行），或许提高测试的敏捷度。取决于湿度含量的一些资料的试样电阻或电导可能会遇到施加电压极性的影响，由电解作用或许离子迁移惹起的这类奏效，特别是在不平均的场的作用下更为显然，比方在电缆中发现内部导体的测试电压梯度比外面表面更大。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。在这类状况下，需要依据测试一试样的要求指明施加电压的极性。X1.6试样轮廓文案大全合用标准文档试样绝缘电阻或电导的测量值根源于其体积和表面电阻或电导的合奏效果。由于组件的相对值随资料的不相同而变化，经过使用图1、图2和图3的电极系统比较不相同资料平常是不确立的，假如经过使用这些电极系统之一测得资料A比资料B有更高的绝缘电阻，其实不可以保证在其应用中比B拥有更高的电阻。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，这要求最少3个这样安排的电极使我们可以选择电极对，由于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测量电路的不足很多固体介电试样的绝缘电阻在标准实验条件下很高，凑近或超出表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，获取的测量值更多的是设施的极限值而不是资料自己。因此，可能由于试样分经过多，参照电阻或者电流测量设施惹起未知的泄露电阻或电导和其他参数大小的变化，进而致使测量的误差。电解质、接触或许热电势可能存在于测量电路中，根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，热电势一般其实不重要。当热电势存在时，检流计零点会出现随机的漂移。由气流造成的迟缓漂移可能很麻烦。电解电动势平常与湿润试样和不相同金属有关，可是当几片相同金属与湿润试样相接触时，高电阻探测器的保护电路中可以获取20mV或更高的电动势。假如电压施加在保护电极和被保护电极之间，在电压移除今后，极化电动势可能仍旧存在。真切的接触电动势只能经过静电计检测，而且它不是误差的根源。术语“虚假电动势”有时合用于电解电动势。为了保证不产生任何因素惹起的虚文案大全合用标准文档假电动势，在施加电压以前和移除电压今后都应当能察看到检测设施的误差。如果这两者的误差相同或许凑近相同，可以对测量电阻或电导进行小范围的修正。假如两者的误差差别很大，或许凑近测量的误差，那么将有必要找出而且除去虚假电动势的根源。用于连结的障蔽电缆中电容的变化能致使严重的困难。其中包括可检测的试样电容，施加电压的监控以及刹时牢固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致使虚假电容的充放电，这将极大的影响测量的精度。特别在电流测量手段中，这是一个很严重的问题。仪器测量的电流根源于电压瞬变，关系式为I0=CxdV/dt。指针偏转的幅度和速率取决于以下因素：试样的电容测量电流的大小电压瞬变的大小和连续时间，以及变化速率所使用的牢固电路供给拥有各样特色传入瞬变的恒定电压的能力。与电流测试仪器的周期和衰减比较，能供给恒准时间的圆满测试电路。电流测试仪器范围的改变可能会引入电流瞬变，当Rm[Lt]Rx和Cm[Lt]Cx，瞬变的表达式为：I=(V0/Rx)[I-e-t/RmCx](X1.4)其中：V0=施加电压Rx=试样的表观电阻Rm=测量仪器的有效输入电阻文案大全合用标准文档Cx=1000Hz下试样的电容Cm=测量仪器的输入电容t=Rm变换进电路后的时间为使瞬变产生的误差不超出5%，RmCx≤t/3(X1.5)使用反应的微安培计平常不受这类误差根源的影响，由于实质输入电阻会除以反应的数量，平常最少是1000。X1.8节余电荷——X1.4中指出在电极上施加电势差后，电流会连续很长一段时间。相反地，充电试样的电极连结在一同后，电流将连续很长一段时间。在进行初次测试、重复测试、表面电阻测试今后的体积电阻测试或许采用反向电压测量前，需要保证测试一试样圆满放电。进行测试前的放电时间最少应是以前充电时间的4倍。进行测试前，试样电极应当连结在一同，以此来防范外界环境的电荷积累。X1.9保护：保护主要靠在全部要点绝缘路径上的干涉，保护导体负责拦截全部可能惹起误差的杂散电流。保护导体连在一同组成保护系统，而且与测量终端一同组成三维网络构造。当成立了合适的连结今后，根源于虚假外面电压的杂散电流被保护系统从测量电路中分流出去。合理使用保护系统而且波及电流测量的方法如下图，其中保护系统连结在电压电源与电流测量仪器或许标准电阻的接合点上。在采用惠斯特通电桥的图X1.4中，保护系统连结在两低值电阻臂的接合点上。在任何状况下，文案大全合用标准文档保护必然是圆满的，而且必然包括测量中察看者能操作的任何控制元件。保护系一致般保持与被保护终端凑近的电势，可是与之绝缘。这是由于除了其他之外，很多绝缘资料的电阻是依靠于电压的。否则，一个三端网络的直接电阻或电导会独立于电极电势。平常将保护系统、电压电源的一边和电流测量设施接地。这使试样两头的放置均高于地面。有时，试样的一端永远接地。此后电流测量设施通常会连结在这一端，这要求电压电源与地之间绝缘性优秀。图使用检流计的电压-电流法（a）放大器和指示计的标准用法文案大全合用标准文档b）放大器和指示计作零位探测器图X1.2使用直流放大器的电压-电流法图使用检流计的比较法图使用惠特斯通电桥的比较法电流测量的误差可能是由于电流测量设施被被保护终端和保护系统间的文案大全合用标准文档电阻或电导所分流。这个电阻最少应是电流测量设施的输入电阻的10到100倍。在一些电桥技术中，保护系统和测量终端的电势几乎相同，可是在电桥中的标准电阻器被未保护终端和保护系统所分流。这个电阻最少应是参照电阻的1000倍。X2被保护电极的有效面积X2.1一般——由测得的体积电阻计算体积电阻率会波及到参数A，被保护电极的有效面积。依据资料性质和电极配置，A与被保护电极的实质面积不相同，这是由于以下的两个原因或许其中之一。电流在电极边缘的散射可能有效的提高了电极的尺寸。假如平面电极不平行，或许假如管状电极不相同轴，试样中的电流密度将不一致，即可能会产生误差。该误差平常比较小，而且可以被忽略。X2.2散射现象：假如试样资料是平均的而且是各向同性的，散射有效的扩展了被保护电极的边缘，扩展的量是：（g/2）-δ（X2.1）其中：δ=t{(2)lncosh[(π(g)]})π4t(X2.2)g和t是图4和图6中标出的尺寸，修正式也可以写成：2δg[1-( )]=Bgg(X2.3)其中B是加到圆形电极直径或矩形电极或圆柱形电极尺寸上的空隙宽度的一部文案大全合用标准文档分。可是层状资料在大量吸取湿气今后，有点表现各向异性，与层压方向平行的体积电阻率比垂直方向低，而且散射效应获取了提高。对于这样湿润的层压板，δ凑近为0，被保护电极有效的延长至被保护电极与未保护电极之间空隙的中心。空隙宽度g的一部分被加到圆形电极直径或矩形电极或圆柱形电极尺寸上，B由前述δ的公式所决定，其数值以下所示：讲解X2.1——符号ln表示基数e=2.718⋯⋯的数。当g近似等于2t，δ可由下式近似获取：δ=0.586t（）讲解X2.2——在t＜＜g薄膜，或许未使用保极而且一极超出另一极的距离大于t，那么将形极直径或矩形极尺寸加上0.883t。讲解X2.3——在达成干燥向随后的湿度的平均体散布的程中，一件既不平均，也不是各向同性的。体阻率在程中的重要性是存在疑的，既不能能有精准的等式，也无需行整，在同一数量内的算已足。X3典型的测试方法X3.1使用检流计的电压-电流法将直流电压计和拥有合适分流器的检流计连结到电压电源和测试样品上，文案大全合用标准文档如图X1.1所示。使用量程和精度方面拥有最小误差的电压计来测量施加电压。在任何状况下都不可以使用误差超出满刻度±2%的电压计，也不可以使用指针偏转不超出1/3的电压计（对于皮福特测量仪器）。使用高电流敏捷度（假定标尺长度是0.5m，短的标尺长度将致使相应的高误差）的电流计测量电流，而且使用精巧的艾尔顿通用分流器调整指针偏转，使其读数误差不超出察看值的±2%。检流计应被校准至±2%的误差，假如检流计附加一个合适的固定分流器，可以直接读出检流计读数。未知电阻Rx或电导Gx，计算式以下：Rx=1/Gx=Vx/Ix=Vx/KdFX3.1）其中：K=检流计的敏捷度，每刻度表示的安培数。d=标尺分度的指针偏转F=总电流Ix与检流计读数的比值Vx=施加电压X3.2使用直流放大或静电计的伏安法经过使用直流放大或静电计提高电流测量设施的敏捷度可扩展伏安法去测量更高的电阻。一般状况下，实现这类功能只会在精度方面有所牺牲，这取决于使用的设施，但这其实不是必然的。直流电压计和直流放大器或静电计连结到电压电源上，试样如图X1.2所示。使用与中描绘的相同特色的直流电压计测量施加电压。依据标准电阻Rs上的电压降来测量电流。在图（a）所示的回路中，经过标准电阻Rs的试样电流Ix，经过直文案大全合用标准文档流放大器放大的电压降，可在指示计上或检流计上读出。放大器的净增加平常通过放大器输出的反应电阻而获取牢固。指示计校准后可直接读取反应电压Vf，该值由已知电阻Rf和经过它的反应电流决定。当放大器拥有足够的固有增益，反应电压Vs与电压IxRs不相同，但差别可以忽略不计。如图（a）所示，电压电源分到的电压Vx可以连结在反应电阻Rf的任一端。由于Rs和Rf的连结（开关在点标出的地点1处），Rs的整个电阻被置于测量电路中，任何出现在试样电阻上的沟通电压仅放大至直流电压IxRs。若Rs连结在Rf的另一端（开关地点2），置于测量电路中的表观电阻是Rs乘以放大器衰败增益和固有增益之比，出现在试样电阻上的沟通电压经过固有增益放大。在图（b）所示的回路中，试样电流Ix在标准电阻Rs两头产生一个电压降，经过调整相反电压Vs可能使其抵消，该值可从校准后的电位计上得到。假如没有使用相反电压，标准电阻Rs上的电压降经过直流放大器或静电计放大，在一指示计或检流计上读出。这在测量电极和保护电极之间产生了一个电压降，这可能致使电流测量的误差，除非测量电极和保护电极间的电阻最少是Rs的10到100倍。假如使用相反电压Vs，直流放大器或静电计可是是作为一个特别敏捷、高电阻值的无效探测器。从电压电源分到的电压Vx的连结如图，包括测量电路中的电位计。当采用这类方式连结时，没有电阻置于测量电路中，因此没有电压降出现在测量电极和保护电极之间。可是，随着测量电路中Rs的急剧增加，电位计会失去平衡，任何出现在试样电阻两头的沟通电压都会经过净放大增益放大。放大器可以是拥有输入和输出变换器的直流放大器或许沟通放大器。沿试样的感觉沟通电压经常很麻烦致使于需要在放大器以前设置阻容滤波器。滤波器的输入电阻最少应比测量电路中Rs的部分大100倍。文案大全合用标准文档电阻Rx或电导Gx，计算式以下：Rx=1/Gx=Vx/Ix=（Vx/Vs）Rs(X3.2)其中：Vx=施加电压Ix=试样电流Rs=标准电阻Vs=沿Rs的电压降，由放大器输出表，静电计或许校准后的电位计指示。X3.3电压变化率法假如试样电容相对较大，或许电容器要被测量，表观电阻Rx由充电电压V0，试样电容值C0（1000Hz下Cx的电容值），电压的变化率dV/dt获取，采用图X3