材料導(dǎo)電性能的測定課件

材料導(dǎo)電性能的測定材0901-5班趙愷20092104I.絕緣電阻的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑倭私饨^緣材料的導(dǎo)電機(jī)理②弄懂高阻計(jì)測量材料電阻率的基本原理③掌握常溫下用高阻計(jì)三電極系統(tǒng)測量材料絕緣電阻的方法（2）體積電阻率體積電阻率的定義是沿體積電流方向的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)體積電流密度之比，即（3）表面電阻率表面電阻率的定義是沿表面電流方向的直流電場強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)下單位寬度的電流密度之比，即它是衡量材料漏電性能的物理量，與材料的表面狀態(tài)及周圍環(huán)境條件（特別是濕度）有很大的關(guān)系。2.測試原理及儀器結(jié)構(gòu)測定絕緣電阻的方法主要有：電壓一電流表法(測量109Ω以下的絕緣電阻)、檢流計(jì)法(1012Ω以下)、電橋法(1015Ω以下)以及高阻計(jì)法。其中高阻計(jì)測量的阻值較高，測量范圍較廣，而且操作方便，因此在工程中普遍采用。本實(shí)驗(yàn)采用高阻計(jì)測量絕緣電阻，儀器如下圖所示k1—測量與放電開關(guān)；k2—RV

、RS轉(zhuǎn)換開關(guān)；k3—輸入短路開關(guān)；R0—標(biāo)準(zhǔn)電阻；A—測量電極；B—保護(hù)電極；C—試樣Rx；D—底電極高阻計(jì)法測量的基本電路示意圖（2）電極系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)GB1410固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻率和表面電阻實(shí)驗(yàn)方法中推薦一種三電極測量方法，包括中心圓柱電極、圓環(huán)電極以及底面平板電極，如圖所示。體積電阻率表面電阻率其中

代表測量電極的有效直徑，t代表試樣的厚度。采用三電極體系測量體電阻時(shí)，表面漏電電流由保護(hù)電極旁路接地，而測量表電阻時(shí)，體積漏電流由保護(hù)電極旁路接地。這樣就實(shí)現(xiàn)了體積電流與表面電流的分離。四、測試操作步驟1．試樣制備選取平整、均勻、無缺陷的試樣原片，絕緣電阻試樣切割為邊長100mm左右，厚度為2～4mm的方形試樣。試樣的數(shù)量不少于2個(gè)，并用布條蘸無水乙醇將試樣擦洗干凈，風(fēng)干。為減小溫度與濕度對結(jié)果的影響，絕緣電阻試樣在測量前應(yīng)按表1條件進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理結(jié)束后，將試樣置于干燥器中冷卻至室溫待用。試樣溫度/℃相對濕度/%時(shí)間/hA20±565±5≥24B70±2＜404C105±2＜401預(yù)處理?xiàng)l件2．測試環(huán)境要求國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度為（20±5）℃，相對濕度（65±5）%。3．電極從干燥器中取出試樣塊，安放在屏蔽箱內(nèi)。安放時(shí)應(yīng)注意：保持3個(gè)電極同心；間隙均勻；電極與試樣接觸良好；環(huán)電極的光潔面接觸試樣，切勿倒置；先測表面電阻，按三電極線說明接好電極線，蓋上屏蔽箱蓋，將屏蔽箱外的開關(guān)撥至Rs。（2）儀器的連接：<1>調(diào)整“調(diào)零”旋鈕，使電表指針在“0”點(diǎn)。(對歐姆刻度來說就是“∞”點(diǎn))<2>將電纜線一端接在高阻儀面板上的輸入插座中，另一端接至電極箱一側(cè)的測量插座中并旋緊固定套。<3>將測試電源線一端接在高阻儀面板上的測試電壓接線柱Rx上（紅色），另一端接至電極箱一側(cè)的測試電壓接線柱上（紅色）。(此時(shí)高阻儀面板上的“放電—測試”開關(guān)應(yīng)置于“放電位置”。)<4>將接線地線一端接至高阻儀面板上的接地端鈕上，另一端接到電極箱的接地端鈕上，然后一并接地。（3）測試樣品的連接將充分放電及干燥處理的試樣(即當(dāng)試樣末加壓時(shí)，應(yīng)在儀器上沒有明顯的指示值)的三個(gè)電極引線分別接于電極箱內(nèi)相應(yīng)的三個(gè)接線柱上，關(guān)閉電極箱蓋。（4）接通電源及預(yù)熱將電源開關(guān)打開，預(yù)熱15分鐘。（若用高倍率擋時(shí)應(yīng)預(yù)熱1小時(shí)）將儀器連接線接好，操作儀器，使高阻表處于備用狀態(tài)。5．測試步驟（1）測量體積電阻值Rv：<1>將Rv、Rs轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至Rv處。<2>將電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓位置上，將“倍率選擇”旋鈕選至所需的位置。(在不了解測試值的數(shù)量級時(shí)，倍率應(yīng)從低次方開始選擇。)<3>將“放電、測試”開關(guān)放在“測試”位置，檢查電壓應(yīng)選擇的位置，打開輸入短路開關(guān)(即按鈕抬起來)，讀取加上測試電壓1分鐘，指示電表顯示的電阻值。讀數(shù)完畢，將“倍率”打回“10-1”檔。五、數(shù)據(jù)記錄與處理預(yù)處理?xiàng)l件溫度

/℃測試條件溫度/℃相對濕度/%相對濕度/%時(shí)間

/h施加電壓/V試樣編號試樣厚度/m表面電阻體積電阻Rs/Ωρs/ΩRv/Ωρv/Ω.m123平均電阻率ρs=Ωρv=Ω.m實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表II.阻-溫曲線的測繪一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑倥宀牧蠈?dǎo)電率隨溫度變化的機(jī)理②掌握材料阻-溫曲線的測繪方法2測量采用WRT電阻溫度特性測定儀可以測量材料的阻溫曲線，其測量原理電路如圖溫度T是電阻變化的百分率可用下式表示：式中——室溫時(shí)的電阻值——室溫時(shí)的電阻值溫度T時(shí)電阻變化的平均百分率可用下式表示：四、實(shí)驗(yàn)步驟1.試樣的制備選取平整、均勻、無裂紋、無機(jī)械雜質(zhì)等缺陷的試樣原片，測量試樣切成直徑10~16mm的圓形試樣，厚度2~3mm試樣的數(shù)量不少于3個(gè)，并用軟布條蘸無水乙醇將試樣擦干凈。2.測量環(huán)境我國國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定常溫為（20±5）℃，相對濕度為（65±5）％。實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件最好能符合標(biāo)準(zhǔn)，至少不與所需條件相差太多。3.實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備將本儀器放置在堅(jiān)固的工作臺(tái)上，插好電源。4.操作步驟（1）手搖升降機(jī)構(gòu)下降電爐，暴露上、下點(diǎn)極。（2）松開調(diào)壓手輪，向上推動(dòng)上電極桿，將樣品放入上、下電極之間，盡量正中平貼，旋動(dòng)調(diào)壓手輪給定合適壓力。（3）手搖升降機(jī)構(gòu)上升電爐約10c