固體(tǐ)絕(jué)緣材料電測(cè)試(shì)測(cè)量(liáng)方(fāng)法(fǎ)和度(dù)

1    測量(liáng)方法和(hé)度

1.1  方法(fǎ)

測(cè)量高(gāo)電阻常用的(dí)方(fāng)法是直接法或(huò)比較(jiào)法。

直接法是(shì)測量(liáng)加在試樣(yàng)上(shàng)的直流(liú)電(diàn)樂(lè)和流(liú)過(guò)它的電流(伏(fú)安(ān)法(fǎ))麵(miàn)求得未知(zhī)電阻。

比較法是確定(dìng)電(diàn)橋(qiáo)綫(xiàn)路中試樣(yàng)未知(zhī)電(diàn)阻與電(diàn)阻器已知電阻之(zhī)間的比值.或(huò)是(shì)在(zài)固(gù)定電(diàn)壓(yā)下比(bǐ)較通過(guò)這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)電(diàn)阻(zǔ)的電流(liú)。

附(fù)錄A給(gěi)出(chū)了描(miáo)述這些原理的(dí)例(lì)子。

伏安法需(xū)要-適(shì)當精度的(dí)伏特(tè)表(biǎo),但該方法(fǎ)的靈敏度和度主要取決(jué)於(yú)電(diàn)流測量裝置(zhì)的,該裝(zhuāng)置(zhì)可(kě)以是一(yī)個(gè)檢流(liú)計(jì)或(huò)電(diàn)子放大器(qì)或靜(jìng)電(diàn)計。

電(diàn)橋(qiáo)法(fǎ)隻(zhī)需(xū)要-靈(líng)敏的(dí)電流檢測(cè)器(qì)作為零點指(zhǐ)示器(qì),測(cè)量(liáng)度主要取(qǔ)決於(yú)已知(zhī)的(dí)橋臂電阻器(qì).這些橋(qiáo)臂電阻應(yīng)在寬的電阻值範圍內具有高(gāo)的精(jīng)密(mì)度(dù)和(hé)穩(wěn)定(dìng)性(xìng)。

電流比較(jiào)法的度取(qǔ)決於(yú)已知電阻(zǔ)器(qì)的(dí)度和電流測(cè)量(liáng)裝置(zhì),包(bāo)括(kuò)與它相(xiāng)連的測(cè)量(liáng)電阻(zǔ)器(qì)的(dí)穩定度和綫性(xìng)度。隻要(yào)電(diàn)壓是恒(héng)定的.電(diàn)流的確切(qiē)數值並不重要(yào).

對於(yú)不大於10¹¹ Ω的電阻(zǔ),可以按照11. I用(yòng)檢流(liú)計(jì)采(cǎi)用(yòng)伏(fú)特計(jì)一(yī)安(ān)培計法來測定其體積(jī)電阻率(shuài)。對於較高(gāo)的電(diàn)阻(zǔ),則推薦(jiàn)使用直(zhí)流(liú)敢大器或靜電(diàn)計。

在(zài)電橋法中,不可能(néng)直接(jiē)測量短路(lù)試(shì)樣中(zhōng)的電(diàn)流(見11, 1)。

利用(yòng)電(diàn)流測量裝置的方法可以(yǐ)自(zì)動(dòng)記(jì)錄電流(liú),以(yǐ)簡化穩態(tài)測(cè)試過程(見11.1)。

現已有測量高(gāo)電阻的一(yī)些專門的(dí)綫路和儀器(qì)。隻(zhī)要它(tā)們有(yǒu)足(zú)夠(gòu)的(dí)度(dù)和(hé)穩(wěn)定度(dù),且(qiě)在(zài)需(xū)要時能(néng)使試樣短路並(bìng)在電化前測量電流(liú)者(zhě),均可使用(yòng)。

1.2   度

對於(yú)低於(yú)10¹¹ Ω的電阻(zǔ),測(cè)量裝(zhuāng)置測(cè)量(liáng)未知電(diàn)阻的總度(dù)應至少為(wéi)±10%。而對(duì)於高(gāo)的電(diàn)阻(zǔ),總度應至少(shǎo)為(wéi)±20%。詳見附錄A.

1.3   保護

組成測量綫路(lù)的(dí)絕緣材料,hao應具(jù)有與被(bèi)試材料差不多(duō)的(dí)。試樣的測量誤(wù)差可以由(yóu)下列原(yuán)因(yīn)產(chǎn)生:

a) 外(wài)來寄生(shēng)電壓引起的(dí)雜散(sàn)電流,通(tōng)常不知(zhī)道它(tā)的大小,並(bìng)具(jù)有課(kè)移(yí)的特(tè)點；

b)具(jù)有未(wèi)知麵(miàn)易(yì)變的電阻(zǔ)值(zhí)的絕緣與試樣電(diàn)阻標(biāo)準電阻器或電流測(cè)量裝(zhuāng)置的(dí)不(bù)正常(cháng)的分路。

使(shǐ)綫(xiàn)路(lù)部(bù)分在使(shǐ)用狀(zhuàng)態(tài)下有(yǒu)盡(jìn)可(kě)能高的絕(jué)緣電阻(zǔ)來近(jìn)似(sì)地(dì)修(xiū)正(zhèng)這些影(yǐng)響因(yīn)素(sù)。這種(zhǒng)做(zuò)法可能(néng)導致(zhì)測(cè)試(shì)設(shè)備(bèi)很笨重.而(ér)又(yòu)不足(zú)以(yǐ)測(cè)量高於幾百(bǎi)兆歐(ōu)的絕緣(yuán)電阻。較(jiào)為滿(mǎn)意(yì)的修正方法(fǎ)是使用(yòng)保護(hù)技(jì)術來實現(xiàn)。

保(bǎo)護就(jiù)是在關(guān)鍵的(dí)絕緣部位插人保(bǎo)護導體.保(bǎo)護導體截住(zhù)可能引(yǐn)起誤(wù)差(chà)的(dí)雜散電流(liú)。這些(xiē)保護(hù)導(dǎo)體(tǐ)聯接在(zài)一起.組成(chéng)保(bǎo)護係統並與測量端(duān)形(xíng)成(chéng)三端網(wǎng)絡(luò)。當綫路聯接恰當時.外來寄(jì)生(shēng)電壓(yā)產生(shēng)的(dí)雜(zá)散電流(liú)被保(bǎo)護(hù)係統(tǒng)分(fēn)流到測量電(diàn)路(lù)以(yǐ)外,任一(yī)測(cè)量端到保護(hù)係統(tǒng)的絕緣電(diàn)阻(zǔ)與一(yī)電阻低得(dé)多(duō)的綫路元件(jiàn)井聯(lián)，試(shì)樣電阻於(yú)兩測(cè)量(liáng)端(duān)之(zhī)間(jiān)。采(cǎi)用這(zhè)個技術可(kě)大大地減小(xiǎo)誤差概率。圖1為(wéi)使用(yòng)保護電極測量體(tǐ)積電阻和表麵(miàn)電阻(zǔ)的基(jī)本(běn)綫(xiàn)路(lù).

圖5和圖(tú)7給出了(liǎo)電流(liú)測(cè)量(liáng)法中(zhōng)保護係統的使用(yòng)方(fāng)法(fǎ).圖中指出(chū)保護係統接(jiē)到(dào)電源和(hé)電流測量裝置的(dí)連(lián)接點。圖6表示(shì)惠斯登電橋法.其(qí)保護係(xì)統接到(dào)兩(liǎng)個較低電阻值(zhí)的(dí)橋臂(bì)的連接(jiē)點上。在情(qíng)況下(xià),保護(hù)係(xì)統必須(xū)*.包(bāo)括對測(cè)試(shì)人(rén)員(yuán)在測(cè)量(liáng)時(shí)操作的(dí)任何控製儀(yí)器的(dí)保護。

在保(bǎo)護(hù)嘴(zuǐ)和(hé)被保護(hù)端(duān)之(zhī)間所存(cún)在的(dí)電(diàn)解(jiě)電動(dòng)勢.接(jiē)觸(chù)電動勢或(huò)熱(rè)電動勢較小時(shí),均能(néng)被補償掉,使這樣的電(diàn)動勢在測量(liáng)中不會(huì)引入顯著的誤(wù)差(chà)。

在(zài)電(diàn)流測量(liáng)法中(zhōng),由(yóu)於電流(liú)測量裝(zhuāng)置與(yǔ)被保護(hù)端和(hé)保護(hù)係統(tǒng)之間(jiān)的(dí)電(diàn)阻(zǔ)並聯可能(néng)產(chǎn)生誤差(chà).因此(cǐ)，這(zhè)個電(diàn)阻(zǔ)宜至(zhì)少為(wéi)電流測(cè)量裝置電阻的10倍.hao為100倍。在有些電(diàn)橋法中.保護(hù)端(duān)和測(cè)量端(duān)具(jù)有大(dà)致相同(tóng)的(dí)電位(wèi),不過(guò)電(diàn)橋中的一(yī)個(gè)標(biāo)準電阻器與(yǔ)不保護(hù)端(duān)和保護(hù)係(xì)統(tǒng)之間的電(diàn)阻(zǔ)是並聯的(dí)。這(zhè)個電(diàn)阻(zǔ)應至少(shǎo)為(wéi)標準電阻的10倍,hao為100倍(bèi)。

為(wéi)確(què)保(bǎo)設備的操(cāo)作令(líng)人滿(mǎn)意.應先斷開電(diàn)源和試(shì)樣(yàng)的(dí)連綫進行(háng)一次(cì)測量(liáng)。此(cǐ)時.設備應(yīng)在它(tā)的靈敏(mǐn)度(dù)許可(kě)範(fàn)圍內指(zhǐ)示(shì)出無窮大(dà)的(dí)電阻。如(rú)果有一些(xiē)已知電阻值的標(biāo)準電(diàn)阻(zǔ).則可用(yòng)來檢(jiǎn)查(chá)設備(bèi)運行是(shì)否良好。