直流電阻測(cè)試儀簡(jiǎn)析影響電阻測(cè)試的要素
直流電阻測(cè)試儀除了采用*四端子測(cè)量法外,而且還采用*恒流電源技術(shù),使得對(duì)感性負(fù)載充電電流保持在一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)定值,抗感能力穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),進(jìn)而保證了測(cè)量準(zhǔn)確度。并且采用國(guó)外進(jìn)口元器件,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好,是測(cè)量電力變壓器、大型電機(jī)、互感器等各種感性負(fù)載的直流電阻及低壓開關(guān)接觸電阻、電線電纜或焊縫接口電阻的理想儀器。
一般來說,影響到電阻或電阻率測(cè)試的因素有很多,其中主要的包括以下四點(diǎn),分別是:環(huán)境溫濕度、測(cè)試時(shí)間、外界干擾以及測(cè)試電壓及電場(chǎng)強(qiáng)度,其中:
1、環(huán)境溫濕度:一般材料的電阻值會(huì)隨環(huán)境溫度及濕度的升高而減小,所以相比較而言,表面電阻(率)對(duì)環(huán)境濕度比較敏感,而體電阻(率)則對(duì)溫度較為敏感。濕度增加,表面泄漏增大,體電導(dǎo)電流也會(huì)增加。溫度升高,載流子的運(yùn)動(dòng)速率加快,介質(zhì)材料的吸收電流和電導(dǎo)電流會(huì)相應(yīng)增加,一般介質(zhì)在70C時(shí)的電阻值僅有20C時(shí)的10%。因此,測(cè)量材料的電阻時(shí),必須指明試樣與環(huán)境達(dá)到平衡的溫濕度。
2、測(cè)試時(shí)間:用一定的直流電壓對(duì)被測(cè)材料加壓時(shí),被測(cè)材料上的電流不是瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值的,而是有一衰減過程。在加壓的同時(shí),流過較大的充電電流,接著是比較長(zhǎng)時(shí)間緩慢減小的吸收電流,zui后達(dá)到比較平穩(wěn)的電導(dǎo)電流。被測(cè)電阻值越高,達(dá)到平衡的時(shí)間則越長(zhǎng)。因此,測(cè)量時(shí)為了正確讀取被測(cè)電阻值,應(yīng)在穩(wěn)定后讀取數(shù)值或取加壓1分鐘后的讀數(shù)值。 另外,高絕緣材料的電阻值還與其帶電的歷史有關(guān)。為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料的靜電性能,在對(duì)材料進(jìn)行電阻(率)測(cè)試時(shí),應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行消電處理,并靜置一定的時(shí)間,靜置時(shí)間可取5分鐘,然后,再按測(cè)量程序測(cè)試。一般而言,對(duì)一種材料的測(cè)試,至少應(yīng)隨機(jī)抽取3~5個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試,以其平均值作為測(cè)試結(jié)果。
3、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(cè)試誤差。熱電勢(shì)、接觸電勢(shì)一般很小,可以忽略;電解電勢(shì)主要是潮濕試樣與不同金屬接觸產(chǎn)生的,大約只有20mV,況且在靜電測(cè)試中均要求相對(duì)濕度較低,在干燥環(huán)境中測(cè)試時(shí),可以消除電解電勢(shì)。因此,外界干擾主要是雜散電流的耦合或靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電勢(shì)。在測(cè)試電流小于10-10A或測(cè)量電阻超過1011歐姆時(shí);被測(cè)試樣、測(cè)試電極和測(cè)試系統(tǒng)均應(yīng)采取嚴(yán)格的屏蔽措施,消除外界干擾帶來的影響。
4、測(cè)試電壓及電場(chǎng)強(qiáng)度:介質(zhì)材料的電阻(率)值一般不能在很寬的電壓范圍內(nèi)保持不變,即歐姆定律對(duì)此并不適用。常溫條件下,在較低的電壓范圍內(nèi),電導(dǎo)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(yùn)動(dòng)加劇,電導(dǎo)電流的增加遠(yuǎn)比測(cè)試電壓增加的快,材料呈現(xiàn)的電阻值迅速降低。由此可見,外加測(cè)試電壓越高,材料的電阻值越低,以致在不同電壓下測(cè)試得到的材料電阻值可能有較大的差別。
值得注意的是,導(dǎo)致材料電阻值變化的決定因素是測(cè)試時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度,而不是測(cè)試電壓。對(duì)相同的測(cè)試電壓,若測(cè)試電極之間的距離不同,對(duì)材料電阻率的測(cè)試結(jié)果也將不同,正負(fù)電極之間的距離越小,測(cè)試值也越小。