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電子材料的體電阻與表面電阻測(cè)量

更新時(shí)間:2024-04-09      點(diǎn)擊次數(shù):577

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

使用三電極系統(tǒng)測(cè)量介電材料的絕緣電阻(體電阻率與表面電阻率);了解受潮對(duì)材料表面電阻的影響。

二、實(shí)驗(yàn)原理

絕緣電阻是施加于絕緣體上兩個(gè)導(dǎo)體之間的直流電壓于流過(guò)絕緣體的泄漏電流之比,即:

R=U/IR------絕緣電阻(Ω)U------直流電壓(V)I-------泄漏電流(A)

在某絕緣試樣上加一恒定電壓V,則無(wú)論在該材料的體內(nèi)和表面都有電流流過(guò),這時(shí)流過(guò)材料的電流I由流過(guò)材料體內(nèi)的體電流IV和流過(guò)材料表面的表面電流IS兩部分組成。加在試樣上的電壓V與通過(guò)它的漏電流I的比值稱為該材料的的絕緣電阻,以R表示。恒定電壓V與體電流之比稱為該試樣的體電阻以RV表示,恒定電壓V與表面電流之比稱為該試樣的表面電阻以RS表示。絕緣電阻

image.png



影響絕緣電阻的諸因素1)溫度:溫度升高時(shí)體積電阻率呈指數(shù)式下降。2)濕度:絕緣體吸潮以后,電阻率要明顯下降。3)電場(chǎng)強(qiáng)度:電場(chǎng)強(qiáng)度很高時(shí),絕緣電阻下降。4)輻照的影響:在光照條件下,絕緣電阻率明顯下降。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.測(cè)量環(huán)氧樹脂板(干)的體電阻及表面電阻

2.測(cè)量2.205mm厚云母片。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、接好電源線和測(cè)試線2、確保電源為220V/50Hz,將測(cè)試線(紅線為高壓線接紅線柱,屏蔽線接電流輸入端)與測(cè)試器件連接好,根據(jù)不同的測(cè)量可使用不同得電極;連接測(cè)試樣品時(shí)要關(guān)電源,以防測(cè)試電壓電人。3、量程置于104檔 4、選擇合適的測(cè)量電壓 5、接通電源 6、調(diào)零         Rx開路的情況下,調(diào)零是電流表的顯示為0000,注意:在“Rx"兩端不開路,如接在電阻箱或被測(cè)物體上時(shí)調(diào)零后測(cè)量會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后測(cè)試過(guò)程中不需要再調(diào)零。

1)將被測(cè)試樣品置于三電極箱中,并按下圖接線2)測(cè)量體電阻是,三電極箱如圖2-3(a)接線,高阻及高壓輸出(紅)接圓盤電極,電阻率儀電流輸入端(芯線)接圓柱電極,電阻率儀地(黑,屏蔽線)接圓環(huán)電極。蓋上屏蔽盒,將屏蔽盒前面板上的Rv與Rs開關(guān)撥向RV

測(cè)量體電阻Rv和表面電阻Rs的接線示意圖

3)將測(cè)試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測(cè)試電壓檔(本次實(shí)驗(yàn)不超   過(guò)100V)4)測(cè)量時(shí)從低檔位逐漸撥向高檔位,每撥一次稍停留1~2秒鐘,以便觀察所顯示的數(shù)字。當(dāng)被測(cè)電阻大于儀器量程時(shí),電阻表顯示“1",此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置。當(dāng)測(cè)量?jī)x器有顯示時(shí)應(yīng)停下,當(dāng)前的數(shù)字表讀數(shù)乘以量程檔次即為被測(cè)電阻值5)測(cè)試完畢將量程開關(guān)撥至“104"檔后關(guān)閉電源。6)測(cè)量表面電阻時(shí),三電極按圖1(b)接線,高阻計(jì)高壓輸入(紅)接圓環(huán)電極,電阻率儀電流輸入端(芯線)接圓柱電極,電阻率儀地(黑,屏蔽線)接圓盤電極。蓋上屏蔽盒,將屏蔽盒前面板上的Rv與RS開關(guān)撥向RV。重復(fù)步驟(4)~(5)。  (7)  測(cè)量試樣的總電阻。將RV、RS開關(guān)撥向RV處,只用上、下電極而不用保護(hù)電極(圓環(huán)電極)。這樣就成為二電極系統(tǒng),其他操作與測(cè)RV相同。

五、數(shù)據(jù)記錄

樣品名稱

厚度

RvV

RSV

IvA

ISA

云母片

2.205mm

0.557×1013

0.997×1012

19.48×1013

11.12×1012

每一試樣所測(cè)得的RV、RS按下述公式計(jì)算出ρv、 ρS

image.png

其中:t:試樣厚度(cm);D1:圓柱電極直徑5.0(cm);D2:圓環(huán)電極內(nèi)徑5.4(cm),2dm=D1+D2。

六、數(shù)據(jù)處理

樣品名稱

Rv

Rs

ρv

ρs

σv

σs

R計(jì)

云母片

0.557×1013

0.997×1012

53.62×1013

165.9×1012

0.1864×10ˉ1?

6.0277×10ˉ1?

0.846×1012

由上數(shù)據(jù)結(jié)果知道此云母片的電阻很大,由于只是對(duì)這個(gè)試驗(yàn)了解,所以做了一組實(shí)驗(yàn)沒有作對(duì)比試驗(yàn)所以不知道干濕度對(duì)電阻率的影響。

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