表面電阻測試儀校準規(guī)范

JJF1285—20111表面電阻測試儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測量防靜電物體表面電阻的表面電阻測試儀(以下簡稱測試儀)的校準。本規(guī)范不適用于其他用途的表面電阻測試儀的校準。2引用文件本規(guī)范引用下列文件:JJF1001—1998通用計量術語及定義JJF1059—1999測量不確定度評定與表示JJF1094—2002測量儀器特性評定JJG690—2003高絕緣電阻測量儀(高阻計)檢定規(guī)程GB/T1410—2006/IEC60093:1980固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法GB/T10064—2006/IEC60167:1964測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗方法IEC61340-4-1:2003地板覆蓋層和已安裝地板電阻的標準測試方法ANSI/ESD-S7.1—2005防靜電地板材料特性使用本規(guī)范時,應注意使用上述引用文件的現(xiàn)行有效版本。3名詞術語3.1表面電阻surfaceresistance在試樣的表面兩電極間所加電壓與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極間的電流之商。在兩電極上可能形成的極化忽略不計。注:通常電流主要流過試樣的一個表面層,但也包括流過試樣體積內的成分。3.2電極electrodes檢測設備的電極一般是用于與被測樣品連通并能采集被測樣品相關信息的裝置。本規(guī)范中測試儀的電極是具有一定形狀、尺寸和重量的與被測樣品相接觸的導體。4概述表面電阻測試儀是用于測量防靜電物體(如:地面、工作臺面、服裝等)表面電阻的專用測試儀器,其測試電壓一般為250V、100V和10V(或9V)等。表面電阻測試儀一般采用兩端法,對被測物體表面電極間電阻進行測量,從而確定該物體的表面電阻值。其測量電極一般為重錘形(錘形)電極,其顯示方式有數(shù)字顯示、模擬指針顯示和發(fā)光二極管(LED)顯示。數(shù)字顯示、模擬指針顯示的測試儀通過測量在被測物體表面(電阻)施加電壓后所產生電流的大小,通過運算的方式確定被測物體表面電阻值。主要由測試電源、放大JJF1285—20112Δm=RmΔm=Rm-m(3)發(fā)光二極管顯示的測試儀通過測量回路在儀器內部所產生的電壓降與其設定的基準電壓進行比較,驅動反應該電阻阻值數(shù)量級所對應的發(fā)光二極管工作,從而確定被測物體表面電阻數(shù)量級。主要由測試電源、比較器、顯示器(發(fā)光二極管)等部分組成。由于該類測試儀顯示的特殊性,通過關注各量程的測量上限值、測量下限值和測量中值等參數(shù)(見附錄A)來確定其計量性能。5計量特性5.1電阻測量基本誤差5.1.1數(shù)字顯示、模擬指針顯示的測試儀每一測量點的電阻測量基本誤差均用以下公式計算:絕對誤差公式:Δ=R-R0(1)相對誤差公式:δ=×100%(2)式中:R—測試儀示值,Ω;R0—測試儀示值所對應的標準值,Ω。5.1.2發(fā)光二極管顯示的測試儀的電阻測量基本誤差用量程的測量下限值和測量上限值基本誤差表示。量程的測量下限值和測量上限值基本誤差公式:ΔM=RM-M(4)δ=RmΔM=RM-M(4)δM=RMM×100%(6)式中:Δm,ΔM—測量下限、上限值絕對誤差;δ,δM—測量下限、上限值相對誤差;M—測量上限平均值,Ω。mM—測量上限平均值,Ω。5.1.3準確度等級可劃分為2.0級,5.0級,10級,20級。各等級所對應的基本誤差極限見表1。表1準確度等級與基本誤差極限對照表準確度等級基本誤差極限2.0級±2.0%5.0級±5.0%JJF1285—20113表1(續(xù))準確度等級基本誤差極限10級±10%20級±20%5.1.3.1測試儀可能是多量程儀器,不同量程允許有不同的準確度等級。但相鄰量程的準確度等級只能相差一級。注:習慣上常將各量程的最高準確度等級稱為測試儀的準確度等級。5.1.3.2發(fā)光二極管顯示的測試儀準確度等級按量程的測量下限值基本誤差和測量上限值基本誤差中的較大者來劃分。5.2開路電壓最大允許誤差測試儀開路電壓最大允許誤差為基本誤差極限值,但不大于±5%。5.3測量電極的基本要求5.3.1電極回路電阻兩電極短路時,回路電阻在(0~103)Ω范圍內。5.3.2電極的尺寸電極的尺寸(如:圓形直徑等)的最大誤差為±5mm。5.3.3電極的重量電極重量的最大誤差為±0.25kg。注:重錘形電極只對其尺寸和重量進行測量。尺寸為圓形的電極,一般直徑為65mm;電極重量為單只電極的重量,常見的有2.5kg、5kg規(guī)格。5.4安全性能要求由市電供電的測試儀,應做絕緣電阻和耐電壓試驗。5.4.1絕緣電阻電源端與機殼之間的絕緣電阻不應小于20MΩ。5.4.2耐電壓試驗電源端與機殼之間施加試驗電壓1.5kV,不應出現(xiàn)擊穿和飛弧現(xiàn)象。注:以上指標不用于合格性判別,僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度:(20±5)℃;6.1.2相對濕度:40%~60%;6.1.3由市電供電的測試儀,電源有如下要求:a)電壓:變化不超過電源額定電壓的±10%;b)頻率:(50±0.5)Hz;c)波形:正弦,波形失真度不大于3%。6.2測量標準及其他設備JJF1285—20114校準測試儀所使用的標準器及其他設備主要有:—直流高阻箱;—直流電壓表;—游標卡尺;—電子天平;—屏蔽裝置;—絕緣電阻表;—耐電壓測試儀。6.2.1測量系統(tǒng)、環(huán)境條件等引入的擴展不確定度應滿足聲稱的測量不確定度,測量系統(tǒng)的擴展不確定度應滿足對測試儀特性評定的要求。6.2.2直流高阻箱應具有三端測量功能,其準確度等級不超過被校測試儀基本誤差極限的1/4,調節(jié)細度優(yōu)于測試儀準確度等級的1/10。6.2.3直流電壓表在實際測量范圍內的允許誤差不超過被校測試儀基本誤差極限的1/5,輸入阻抗大于等于10MΩ。6.2.4卡尺測量范圍(0~150)mm,最小分度值為0.1mm。6.2.5電子天平最大稱量大于5kg,分度值10g。6.2.6屏蔽裝置應可靠接地。6.2.7絕緣電阻表的準確度等級不低于10級,測試電壓500V。6.2.8耐電壓測試儀的準確度等級不低于5級。7校準項目和校準方法7.1校準項目校準項目見表2。7.2校準方法表2校準項目一覽表序號校準項目1外觀2通電檢查3安全性能檢測①絕緣電阻耐電壓試驗4電阻基本誤差5開路電壓6測試電極電極回路電阻電極尺寸電極重量注①:僅適用于由市電供電的測試儀。5測試儀的機殼、銘牌或說明書上應有以下主要信息：產稱或商標、制造日期、出廠編號、電阻測量范圍、測量電壓、電所有開關及按鈕應靈活可靠。通電檢查，電氣工作性能正常，顯示筆劃應完整無電源端與機殼之間施加500V的直流電壓，測得的電源端與機殼之間施加50Hz、有效值為1.5kV的試驗電壓，擊穿電流設定為5mA,歷時1min,不應出現(xiàn)擊穿和飛弧現(xiàn)象。在校準測試儀電阻示值誤差時，應使用測試儀原配的測試線置上。校準時接線如圖1。測試儀一般有不同的測試電壓擋，在不同的測試電壓擋下有不同的電阻測量范圍。馬圖1基本誤差校準的接線圖7.2.4.1數(shù)字顯示和模擬指針顯示測試儀電阻全校量程的選擇：在準確度等級最高的電阻量程中選擇一個(或用戶指定)為全校在全校量程上選擇不少于3個測量點進行校準，在非全校量程中可選擇不少于2個測量點進行校準。測量點的選擇應包括10%的滿度值、50%的滿度值和滿度值或滿度1)數(shù)字顯示的測試儀在電阻基本誤差測量時，應調節(jié)直流高阻箱至電阻值R?,讀取測試儀上顯示值R,按公式(1)或(2)計算誤差。2)模擬指針顯示的測試儀在電阻基本誤差測量時，應先增加直流高阻箱的電阻值，JJF1285—20116使測試儀指針依次停到標尺內所選定的帶數(shù)字R的分度線上,讀取直流高阻箱對應的電阻值R0,直到量程最大值。然后使指針偏過量程最大值,再減小直流高阻箱的電阻值,使測試儀指針依次停到標尺內所選定的帶數(shù)字R的分度線上,再讀取直流高阻箱對應的電阻值R0,取兩次中偏差較大者,按公式(1)或(2)計算誤差。7.2.4.2發(fā)光二極管(LED)顯示的測試儀電阻基本誤差的測量全校量程選為105Ω和109Ω量程(或用戶指定),其他量程為非全校量程。在全校量程上選擇測量下限值Rm、測量中值和測量上限值RM三個點進行校準,非全校量程僅對測量中值進行校準。1)下限值Rm的測量先減小直流高阻箱的電阻值,使測試儀剛由105Ω(109Ω)量程轉換到104Ω(108Ω)量程,在105Ω(109Ω)量程穩(wěn)定顯示時,讀取直流高阻箱的電阻值。重復測量3次,取其平均值為105Ω(109Ω)量程實際測量下限值m。按公式(3)或(5)計算測量下限值的誤差。2)上限值RM的測量先增加直流高阻箱的電阻值,使測試儀剛由109Ω(105Ω)量程轉換到(106Ω)量程,在109Ω(105Ω)量程穩(wěn)定顯示時,讀取直流高阻箱的電阻值。重復測量3次,取其平均值為109Ω(105Ω)量程實際測量上限值M。按公式(4)或(6)計算測量上限值的誤差。3)量程的測量中值的測量輸入1×10nΩ電阻值時,測試儀應在相應的量程上正確顯示。7.2.5開路電壓用直流電壓表,在測試儀測量狀態(tài)下,對其開路電壓進行測量,讀取直流電壓表所顯示的值u,按公式(7)計算開路電壓誤差:δU×100%(7)式中:δU—測試儀開路電壓的相對誤差;U—測試儀的開路電壓標稱值,V;u—測試儀的開路電壓實際值,V。7.2.6測試電極7.2.6.1電極回路電阻在圖1所示狀態(tài)時,將直流高阻箱電阻調至零,測試儀的示值應小于1×103Ω。7.2.6.2電極的尺寸用游標卡尺對重錘形電極圓形接觸面的直徑進行測量,取游標卡尺讀數(shù)為實際值。用公式(8)計算電極直徑的誤差。ΔD=D-D0(8)式中:ΔD—電極直徑的絕對誤差,mm;D—電極直徑的標稱值,mm;D0—電極直徑的實際值,mm。JJF1285—201177.2.6.3電極的重量用電子天平分別對每個重錘形電極的重量進行測量,讀取電子天平的示值為實際值。用公式(9)計算其誤差:ΔG=G-G0(9)式中:ΔG—電極重量的絕對誤差,kg;G—電極重量的標稱值,kg;G0—電極重量的實際值,kg。8校準結果8.1校準原始記錄的格式參見附錄B、附錄C、附錄D。8.2數(shù)據修約被校測試儀的誤差數(shù)據計算后,應采用4舍5入及偶數(shù)法則進行修約,末位數(shù)修約到被校測試儀基本誤差極限的1/10位。判斷測試儀的誤差是否超過基本誤差極限時,應以修約后的數(shù)據為依據。8.3校準結果應在校準證書(報告)上反應,校準證書(報告)至少包括以下信息:a)標題,如“校準證書”或“b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果不在實驗室內進行校準);d)證書或報告的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識;e)送校單位的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準的日期,如果與校準結果的有效性有關時,應說明被校對象的接收h)如果與校準結果的有效性和應用有關時,應對抽樣程序進行說明;i)對校準所依據的技術規(guī)范的標識,包括名稱及代號;j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;k)校準環(huán)境的描述;l)校準結果及其測量不確定度的說明;m)校準證書和校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識,以及簽發(fā)日期;n)校準結果僅對被校對象有效的聲明;o)未經實驗室書面批準,不得部分復制證書或報告的聲明。校準證書(報告)內頁格式見附錄E、附錄F、附錄G。9復校時間間隔建議復校時間間隔一般為1年。送校單位也可根據實際使用情況,自主決定復校時間間隔。JJF1285—20118附錄A發(fā)光二極管顯示測試儀的基本參數(shù)發(fā)光二極管顯示的測試儀是由數(shù)個發(fā)光二極管構成其顯示系統(tǒng),它只能顯示出電阻的數(shù)量級。在對被測樣品表面進行測量時,某一只發(fā)光二極管顯示亮,即確定了被測樣品的表面電阻范圍。每一只發(fā)光二極管對應的測量范圍的計量參數(shù)包括量程、量程的測量上限值、量程的測量下限值、量程的測量中值等。1.量程發(fā)光二極管顯示的測試儀一般有數(shù)個發(fā)光二極管顯示,一個發(fā)光二極管表示一個量程,一個量程覆蓋特定的電阻范圍。2.量程的測量上限值10n+1Ω量程時,在10nΩ量程上顯示的最大電阻值,用RM表示。注1:一般此類測試儀各量程的標稱測量上限值為RM=10n+0.5≈3.16×10nΩn—電阻值數(shù)量級指數(shù),取≥3的自然數(shù)。2:標稱測量上限值也可由廠商提供。3.量程的測量下限值10n-1Ω量程時,在10nΩ量程上顯示的最小電阻值,用Rm表示。注1:一般此類測試儀各量程的標稱測量下限值為Rm=10n-0.5Ω≈0.316×10nΩn—電阻數(shù)量級指數(shù),取≥3的自然數(shù)。2:標稱測量下限值也可由廠商提供。4.量程的測量中值發(fā)光二極管顯示的測試儀量程的測量中值一般取1×10nΩ。JJF1285—20119附錄B表面電阻測試儀(數(shù)顯)校準記錄委托方校準日期唯一性號 器具名稱型號規(guī)格設備編號 制造廠出廠編號準確度等級 地點:□本所實驗室□現(xiàn)場實驗室溫度℃濕度%RH其他依據:□技術說明書□其他一、外觀:二、通電檢查:三、絕緣電阻:四、耐電壓試驗:五、電阻基本誤差量程標準值(Ω)示值(Ω)VVV量程標準值(Ω)示值(Ω)VVV六、開路電壓(V)標稱值實際值七、測試電極回路電阻:□小于103Ω□大于103Ω電極直徑(mm):D1=D2=電極重量(kg):G1=G2=主要計量器具名稱型號規(guī)格編號有效期至10不確定度評估標準器具測量重復性合成不確定度uc擴展不確定度U(k=)備注:結論:建議校準周期年校準人員核驗人員11附錄C表面電阻測試儀(模擬)校準記錄委托方校準日期唯一性號 器具名稱型號規(guī)格設備編號 制造廠出廠編號準確度等級 地點:□本所實驗室□現(xiàn)場實驗室溫度℃濕度%RH其他依據:□技術說明書□其他一、外觀:二、通電檢查:三、絕緣電阻:四、絕緣強度:五、電阻基本誤差量程示值(Ω)標準值(Ω)VVV量程示值(Ω)標準值(Ω)VVV量程示值(Ω)標準值(Ω)VVV六、開路電壓(V)標稱值實際值七、測試電極回路電阻:□小于103Ω□大于103Ω電極直徑(mm):D1=D2=12電極重量(kg):G1=G2=主要計量器具名稱型號規(guī)格編號有效期至不確定度評估標準器具測量重復性合成不確定度uc擴展不確定度U(k=)備注:結論:建議校準周期年校準人員核驗人員13附錄D表面電阻測試儀(LED)校準記錄委托方校準日期唯一性號 器具名稱型號規(guī)格設備編號 制造廠出廠編號準確度等級 地點:□本所實驗室□現(xiàn)場實驗室溫度℃濕度%RH其他依據:□技術說明書□其他一、外觀:二、通電檢查:三、絕緣電阻:四、絕緣強度:五、電阻基本誤差量程(Ω)105109標稱上限值(Ω)測量值(Ω)實際上限值(Ω)量程(Ω)105109標稱下限值(Ω)測量值(Ω)實際下限值(Ω)標準值(Ω)1×1031×1041×1051×1061×1071×1081×1091×10101×1011量程顯示值(Ω)六、開路電壓(V)七、測試電極標稱值回路電阻:□小于103Ω□大于103Ω主要計量器具名稱型號規(guī)格編號有效期至不確定度評估標準器具測量重復性合成不確定度uc擴展不確定度U(k=)備注:結論: