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淺談絕緣材料體積電阻率與表面電阻率測(cè)量
絕緣材料體積電阻率與表面電阻率測(cè)量
測(cè)量絕緣材料體積電阻率與表面電阻率應(yīng)與選購(gòu)件:“絕緣電阻率測(cè)試電極箱”配套使用,該測(cè)試電極是標(biāo)準(zhǔn)的三電極結(jié)構(gòu),見圖10:
圖10
其中:(1)背電極(2)內(nèi)電極(3)環(huán)形電極(外電極) (4)被測(cè)材料試樣
4.6.1 絕緣材料體積電阻率測(cè)量
4.6.1.1用儀表所附的測(cè)試線連接儀表與電極箱,將被測(cè)材料式樣放在背電極與環(huán)形電極、內(nèi)電極之間(如上圖),將電極箱上的選擇開關(guān)撥至“ RV ” 位置,紅、黑兩個(gè)夾子分別夾在紅、黑兩個(gè)接線柱上,此時(shí)儀表與電極的實(shí)際連接方式為:背電極接高壓輸出端;內(nèi)電極接測(cè)量輸入端;環(huán)形電極接屏蔽端。
4.6.1.2 打開儀表電源, 測(cè)量絕緣電阻。
4.6.1.3 絕緣材料體積電阻率按下式計(jì)算:
ρV = RX×S / t
其中ρV:被測(cè)材料體積電阻率(Ω-cm)
RX:絕緣電阻測(cè)量結(jié)果(Ω)
S:內(nèi)電極圓柱面面積(cm2)本廠電極S =19.63 cm2 ( 直徑D = 5cm )
t:被測(cè)材料試樣的平均厚度(cm)
4.6.2 絕緣材料表面電阻率測(cè)量
4.6.2.1將電極箱上的選擇開關(guān)撥至“ RS ” 位置,紅、黑兩個(gè)夾子分別夾在紅、黑兩個(gè)接線柱上,此時(shí)儀表與電極的實(shí)際連接方式為:背電極接屏蔽端;內(nèi)電極接測(cè)量輸入端;環(huán)形電極接高壓輸出端。
4.6.2.2 打開儀表電源, 測(cè)量絕緣電阻值。
4.6.2.3 絕緣材料表面電阻率按下式計(jì)算:
ρS = RX×KS
其中ρS:被測(cè)材料表面電阻率(Ω)
RX:絕緣電阻測(cè)量結(jié)果(Ω)
KS:表面電阻率電極系數(shù) 本廠電極KS =81.68
4.7電流測(cè)量(僅ZC90G)
4.7.1 將“測(cè)量—電池”選擇開關(guān)(20)撥至“測(cè)量”檔位,將 “電阻—電流”選擇開關(guān)(21)撥至“電流”檔位,打開電源開關(guān), 顯示屏上出現(xiàn)“I(A)”字符,說明儀表進(jìn)入電流測(cè)量狀態(tài), 將高壓(校零)選擇開關(guān)(15)撥至“.000 ”檔位,調(diào)節(jié)校零旋鈕(13)使儀表示值為0.00。
4.7.2 連接儀表與被測(cè)對(duì)象
4.7.2.1 如果被測(cè)對(duì)象是單獨(dú)的電流源(如生物電流,光電池電流等)本儀表相當(dāng)于直流微電流表, 測(cè)量輸入端為電流表的正極,屏蔽端為負(fù)極,高壓輸出端空置不用,電流表接入被測(cè)電路后,滿量程大電壓降不超過23mV。
4.7.2.2 如果被測(cè)對(duì)象是無源器件,如電線電纜、絕緣材料、電容器、半導(dǎo)體器件等,可利用本儀表的輸出測(cè)量電壓作為電壓源,組成一個(gè)“電壓—電流”測(cè)試系統(tǒng),即測(cè)量器件在額定電壓下的泄漏電流,如晶體三極管的Iceo、Icbo、晶體二極管的反向漏電流IF等,連接方式與測(cè)絕緣電阻時(shí)相同,即被測(cè)器件的兩端分別與儀表的高壓輸出端與測(cè)量輸入端相連,保護(hù)環(huán)與屏蔽端相連,如被測(cè)器件無保護(hù)環(huán)則屏蔽端空置。儀表高壓輸出端為電壓源的正極、測(cè)量輸入端為電壓源的負(fù)極,在測(cè)量電解電容、半導(dǎo)體二、三極管等有極性的器件時(shí),請(qǐng)注意千萬不能接錯(cuò)。
4.7.3 倍率(量程)選擇
將倍率(量程)開關(guān)置于×10-5A檔位,將高壓(校零)選擇開關(guān)由“.000 ”檔位撥至任一電壓檔位時(shí),回路接通,電流測(cè)量開始。注意觀察儀表示值,如讀數(shù)在1.00以下,說明儀表的量程過大,逐步將倍率(量程)開關(guān)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),使儀表示值在1.00至19.99之間。
如顯示屏出現(xiàn)“1—”或“×”符號(hào),說明儀表的量程過小,應(yīng)迅速將量程(倍率)開關(guān)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),如在低倍率檔仍出現(xiàn)“1—”或“×”符號(hào),說明被測(cè)電流超過儀表的測(cè)量范圍, 速將開關(guān)撥至“.000”檔位,斷開測(cè)量回路。
被測(cè)電流 = 儀表示值×倍率
4.7.4零電流補(bǔ)償
在測(cè)量極其微弱的電流時(shí)(<100fA),儀表的輸入偏置電流(零電流,通常為幾個(gè)fA)可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定影響,因此,在使用×10-13A以下量程時(shí),可以在該量程的位置上,將開關(guān)(15)撥至“.000”檔位,斷開測(cè)量回路,然后重新調(diào)節(jié)儀表零位,可以抵消儀器儀表零電流的影響,提高微電流測(cè)量準(zhǔn)確度。
零電流補(bǔ)償?shù)姆椒?,同樣適用于超高阻測(cè)量,在使用×1013Ω以上量程時(shí),在該量程的位置上重新調(diào)節(jié)儀表零位,可以抵消儀器儀表零電流的影響,提高超高阻測(cè)量準(zhǔn)確度。注意:進(jìn)行超高阻與微電流測(cè)量時(shí),由于分布電容的影響,在×10-12A以下電流量程及×1012Ω以上電阻量程,儀表的零點(diǎn)回復(fù)需要一定的時(shí)間,應(yīng)耐心等到儀表示值穩(wěn)定后, 方可進(jìn)行校零操作。
4.7.5用“電壓—電流”法推算絕緣電阻
用本儀表的“電壓—電流”測(cè)試系統(tǒng)所測(cè)得的電流值,通過歐姆定律換算,
可推算出被測(cè)對(duì)象的絕緣電阻,其測(cè)量范圍比直接測(cè)量法更廣,方法如下:
RX = U / IX
其中 RX:被測(cè)對(duì)象的絕緣電阻(Ω)
U:儀表輸出測(cè)量電壓(V)
IX:測(cè)量所得電流值(A)
舉例:測(cè)量電壓U = 1000V,測(cè)得電流IX = 1.0×10-15A , RX= U / I X =1.0×1018Ω
已經(jīng)超過了本儀表絕緣電阻直接測(cè)量法的高量程。
4.8 “保護(hù)—測(cè)量”選擇按鈕用法
在測(cè)試大電容器件(如大型電纜)時(shí),為了防止電容電流對(duì)儀表的沖擊,在ZC-90G中設(shè)置了“保護(hù)—測(cè)量”選擇按鈕(22),其用法如下:在測(cè)量開始之前,按一下“保護(hù)—測(cè)量”選擇按鈕, “保護(hù)”狀態(tài)指示燈(23)亮,儀表進(jìn)入輸入端短路的保護(hù)狀態(tài),然后再接通測(cè)量回路,在測(cè)量開始后十秒左右,大電流充電已基本完成,再按一下“保護(hù)—測(cè)量”選擇按鈕, “保護(hù)”狀態(tài)指示燈滅,儀表進(jìn)入正常測(cè)量狀態(tài)。
4.9定時(shí)器用法
在老型號(hào)的ZC90,90A,90B,90C中,使用定時(shí)開關(guān) 1、2、3 可以獲得從0分鐘至7分鐘不同的定時(shí)值,具體用法如表8:
表8 定時(shí)器時(shí)間設(shè)定
定時(shí)開關(guān)1(1分鐘) | 定時(shí)開關(guān)2(2分鐘) | 定時(shí)開關(guān)3(4分鐘) | 定時(shí)時(shí)間 |
關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 0分 |
開 | 關(guān) | 關(guān) | 1分 |
關(guān) | 開 | 關(guān) | 2分 |
開 | 開 | 關(guān) | 3分 |
關(guān) | 關(guān) | 開 | 4分 |
開 | 關(guān) | 開 | 5分 |
關(guān) | 開 | 開 | 6分 |
開 | 開 | 開 | 7分 |
在新型號(hào)的ZC-90、90D、90E、90F、90G中設(shè)置了定時(shí)輸入碼盤,用戶可通過輸入碼盤直接設(shè)置0—7分種的定時(shí)時(shí)間(0分鐘定時(shí)為讀數(shù)立即鎖定,超過7分鐘無效)。
選好定時(shí)時(shí)間后,打開讀數(shù)保持開關(guān),當(dāng)儀表進(jìn)入“充電”“測(cè)量”或“保護(hù)”狀態(tài)的瞬間,被測(cè)器件施加測(cè)量電壓,同時(shí)定時(shí)器開始工作,待定時(shí)時(shí)間到后,儀表進(jìn)入讀數(shù)保持狀態(tài),綠色指示燈亮, 或顯示屏上出現(xiàn)“H”字符(ZC-90E、90F、90G),用戶可以方便地記錄儀表讀數(shù)。
4.10濾波器用法
在環(huán)境干擾嚴(yán)重的地方測(cè)量1012Ω以上電阻時(shí),可以配合選用濾波器1、濾波器2開關(guān),使儀
表讀數(shù)保持穩(wěn)定。濾波器2的作用比濾波器1稍強(qiáng),如果兩個(gè)開關(guān)同時(shí)打開(向上)則濾波功能zui強(qiáng)。在一般情況下濾波器1、濾波器2開關(guān)宜放在關(guān)(向下)的位置,使儀表具有較快的響應(yīng)速度。
4.11電池充電及外接電源
ZC-90G內(nèi)置可充電電池,當(dāng)儀表顯示屏上出現(xiàn)低電壓告警符號(hào)時(shí),應(yīng)及時(shí)用附件“ZC-90G充電器”給儀表充電,充電時(shí)不用打開電源開關(guān)而黃色充電指示燈亮,電池由用完?duì)顟B(tài)(低電壓告警符號(hào)出現(xiàn))到充滿,一般約需16小時(shí),每充一次電約可供儀表工作30小時(shí)。在固定使用場(chǎng)合,也可以采用邊工作邊充電的浮充模式。
ZC-90、90A、90B、90C、90D、90E、90F如在電池盒中放置可充電電池,也可用合適的充電器通過外接電源插座對(duì)機(jī)內(nèi)電池充電。在固定使用場(chǎng)合可用附件“ZC-90穩(wěn)壓電源” 通過外接電源插座給儀表供電。