影響體積電阻率測試的因素

閱讀：6461發布時間：2013-9-24

§2-2影響電阻率測試的因素

1.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70℃時的電阻值僅有20℃時的10％。因此，測量材料的電阻率時，必須指明試樣與環境達到平衡的溫濕度。

2.測試電壓

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。

3.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，zui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。

4.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：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，減少，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。

5.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。 6.介質的種類不同電解質溶液電阻率的不同是由于各種離子在電場作用下移動的速度不同而造成的。離子所帶電越多，受外加電場作用就越大，其運動速度就越快，導電能力就越強。強電解質在較稀的濃度范圍內100%電離，而弱電解質卻只有很少一部分電離，所以兩種電解質溶液，盡管濃度相同，但由于有效離子濃度不同，導電能力*不同。

7.溶液濃度

在低濃度范圍內，電解質溶液的電阻率與濃度之間具有線性關系。隨著溶液濃度的增加，有效離子濃度也增加，離子遷移速度就越大，但當濃度大到一定程度后，由于離子間相互吸引、碰撞機會增加，離子有效濃度反而下降，導電能力也反而降低。對于電離度不大的弱電解質來說，由于受平衡條件的約束，單位體積內能導電的離子數目并不明顯隨濃度的增加而增加，其電阻率也就幾乎不隨濃度的變化而變化。電阻率隨濃度變化的非線性關系應予以重視，因為在工程測試中總希望有定量的線性關系，以便盡可能降低測量誤差及減少數據處理上的麻煩。在一般的電阻率測試中，我們總希望能在線性范圍內進行工作。從上述情況了解到，溶液的電阻率是隨著電解質的種類、離子的濃度、以及溫度的范圍等不同而不同。由此，我們可以通過測量溶液的電阻率以表征該溶液的物理、化學性質，借以判斷系統所處的狀態。

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