表面电阻率和体电阻率的测量以及变换极性和变换电压

2015-03-11 09:54:32   来源:eechina   

关键字: 变换电压  变换极性  测量  电阻率  体电阻率

电阻率的测量方法是测量电阻,然后再考虑几何因素将其变换成表面电阻率或体积电阻率。测量绝缘材料电阻的理想方法是向样品施加一个已知的电压,再使用静电计或皮安计测量产生的电流。为了考虑样品的几何因素,应当使用尺寸方便的电极,例如吉时利8009型电阻率测试盒。其电极满足ASTM 标准D257“绝缘材料的直流电阻或电导”的要求。本文详细介绍了如何使用这些测试夹具来进行表面电阻率和体电阻率的测量,以及测量电阻率时使用的变换极性和变换电压的技术。  

体电阻率的测量 

体电阻率是材料直接通过泄漏电流的能力的度量。体电阻率定义为边长1厘米的立方体绝缘材料的电阻,并表示为欧姆-厘米。测量体电阻率时,将样品放在两个电极之间,并在两个电极之间施加一个电位差。产生的电流将分布在测试样品的体内,并由皮安计或静电计来测量。电阻率则由电极的几何尺寸和样品的厚度计算出来:

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其中:ρ = 体电阻率(欧姆-厘米) 
KV = 由测试盒的几何尺寸决定的体电阻率测试盒的常数(厘米2) 
V = 施加的电压(伏特) 
I = 测得的电流(安培) 
t = 样品的厚度(厘米)  

图4-22 介绍一种符合ASTM D257标准的测量体电阻率的配置情况。在此电路中,安培计的HI端连在底部的电极上,电压源的HI端连在顶部的电极上。安培计的LO端和电压源的LO端连在一起。底部的外电极连到保护端(安培计的LO端)以避免在测量中计入表面泄漏电流。 

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表面电阻率的测量 

表面电阻率定义为材料表面的电阻,并表示为欧姆(通常称为方块电阻)。其测量方法是将两个电极放在测试样品的表面,在电极之间施加一个电位差,并测量产生的电流。表面电阻率计算如下: 

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其中:σ = 表面电阻率(欧姆) 
KS = 由测试盒的几何尺寸决定的表面电阻率测试盒的常数 
V = 施加的电压(伏特) 
I = 测得的电流(安培)  

图4-23 是测量表面电阻率的配置情况。这个配置类似于进行体电阻率测量的电路,只是现在电阻是在底部的两个电极之间测量的。注意,顶部的电极接保护,所以只有流经绝缘体表面的电流才为皮安计所测量。 


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测试参数  

体电阻率和表面电阻率的测量决定于几个因素。首先,它们是所加电压的函数。有的时候,我们有意地改变电压,以确定绝缘体电阻率对电压的依赖关系。电阻率还随着充电时间的长度而变化。由于材料按指数形式不断充电,所以施加电压的时间越长,测量出的电流就变得越低。 
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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0311/article_10977.html
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