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表面體積電阻率測試儀工作原理

根據歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流,。傳統的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流來得到電阻值。從歐姆定律可以看出由于電流是與電阻成反比，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，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。

表面體積電阻率測試儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過AD轉換后以數字顯示出電阻值，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，其顯示的電阻值不像普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測是精度很高，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感萬分之幾。

其中影響電阻或電阻率測試的主要因素有如下幾點：

a．環境溫濕度： 一般材料的電阻值隨環境溫濕度的升高而減小。相對而言，表面電阻(率)對環境濕度比較敏感，而體電阻(率)則對溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，體電導電流也會增加。溫度升高，載流子的運動速率加快，介質材料的吸收電流和電導電流會相應增加，據有關資料報道，一般介質在70C時的電阻值僅有20C時的10％。因此，測量材料的電阻時，必須指明試樣與環境達到平衡的溫濕度。

b．測試電壓(電場強度): 介質材料的電阻(率)值一般不能在很寬的電壓范圍內保持不變，即歐姆定律對此并不適用。常溫條件下，在較低的電壓范圍內，電導電流隨外加電壓的增加而線性增加，材料的電阻值保持不變。超過一定電壓后，由于離子化運動加劇，電導電流的增加遠比測試電壓增加的快，材料呈現的電阻值迅速降低。由此可見，外加測試電壓越高，材料的電阻值越低，以致在不同電壓下測試得到的材料電阻值可能有較大的差別。值得注意的是，導致材料電阻值變化的決定因素是測試時的電場強度，而不是測試電壓。對相同的測試電壓，若測試電極之間的距離不同，對材料電阻率的測試結果也將不同，正負電極之間的距離越小，測試值也越小。

c．測試時間: 用一定的直流電壓對被測材料加壓時，被測材料上的電流不是瞬時達到穩定值的，而是有一衰減過程。在加壓的同時，流過較大的充電電流，接著是比較長時間緩慢減小的吸收電流，最后達到比較平穩的電導電流。被測電阻值越高，達到平衡的時間則越長。因此，測量時為了正確讀取被測電阻值，應在穩定后讀取數值或取加壓1分鐘后的讀數值。另外，高絕緣材料的電阻值還與其帶電的歷史有關。為準確評價材料的靜電性能，在對材料進行電阻(率)測試時，應首先對其進行消電處理，并靜置一定的時間，靜置時間可取5分鐘，然后，再按測量程序測試。一般而言，對一種材料的測試，至少應隨機抽取3～5個試樣進行測試，以其平均值作為測試結果。

d．測試設備的泄漏：在測試中，線路中絕緣電阻不高的連線，往往會不適當地與被測試樣、取樣電阻等并聯，對測量結果可能帶來較大的影響。為此：為減小測量誤差，應采用保護技術，在漏電流大的線路上安裝保護導體，以基本消除雜散電流對測試結果的影響；高電壓線由于表面電離，對地有一定泄漏，所以盡量采用高絕緣、大線徑的高壓導線作為高壓輸出線并盡量縮短連線，杜絕電暈放電；采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制作測試臺和支撐體，以避免由于該類原因導致測試值偏低。e．外界干擾：高絕緣材料加上直流電壓后，通過試樣的電流是很微小的，極易受到外界干擾的影響，造成較大的測試誤差。熱電勢、接觸電勢一般很小，可以忽略；電解電勢主要是潮濕試樣與不同金屬接觸產生的，大約只有20mV，況且在靜電測試中均要求相對濕度較低，在干燥環境中測試時，可以消除電解電勢。因此，外界干擾主要是雜散電流的耦合或靜電感應產生的電勢。在測試電流小于10-10A或測量電阻超過1011歐姆時；被測試樣、測試電極和測試系統均應采取嚴格的屏蔽措施，消除外界干擾帶來的影響。