固體絕緣材料電測試測量方法和度

1    測量方法和度

1.1  方法

測量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測量加在試樣上的直流電樂(lè )和流過(guò)它的電流(伏安法)面求得未知電阻。

比較法是確定電橋線(xiàn)路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值.或是在固定電壓下比較通過(guò)這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例子。

伏安法需要-適當精度的伏特表,但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測量裝置的,該裝置可以是一個(gè)檢流計或電子放大器或靜電計。

電橋法只需要-靈敏的電流檢測器作為零點(diǎn)指示器,測量度主要取決于已知的橋臂電阻器.這些橋臂電阻應在寬的電阻值范圍內具有高的精密度和穩定性。

電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測量裝置,包括與它相連的測量電阻器的穩定度和線(xiàn)性度。只要電壓是恒定的.電流的確切數值并不重要.

對于不大于10¹¹ Ω的電阻,可以按照11. I用檢流計采用伏特計一安培計法來(lái)測定其體積電阻率。對于較高的電阻,則推薦使用直流敢大器或靜電計。

在電橋法中,不可能直接測量短路試樣中的電流(見(jiàn)11, 1)。

利用電流測量裝置的方法可以自動(dòng)記錄電流,以簡(jiǎn)化穩態(tài)測試過(guò)程(見(jiàn)11.1)。

現已有測量高電阻的一些專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)路和儀器。只要它們有足夠的度和穩定度,且在需要時(shí)能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。

1.2   度

對于低于10¹¹ Ω的電阻,測量裝置測量未知電阻的總度應至少為±10%。而對于高的電阻,總度應至少為±20%。詳見(jiàn)附錄A.

1.3   保護

組成測量線(xiàn)路的絕緣材料,hao應具有與被試材料差不多的。試樣的測量誤差可以由下列原因產(chǎn)生:

a) 外來(lái)寄生電壓引起的雜散電流,通常不知道它的大小,并具有課移的特點(diǎn)；

b)具有未知面易變的電阻值的絕緣與試樣電阻標準電阻器或電流測量裝置的不正常的分路。

使線(xiàn)路部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來(lái)近似地修正這些影響因素。這種做法可能導致測試設備很笨重.而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿(mǎn)意的修正方法是使用保護技術(shù)來(lái)實(shí)現。

保護就是在關(guān)鍵的絕緣部位插人保護導體.保護導體截住可能引起誤差的雜散電流。這些保護導體聯(lián)接在一起.組成保護系統并與測量端形成三端網(wǎng)絡(luò )。當線(xiàn)路聯(lián)接恰當時(shí).外來(lái)寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護系統分流到測量電路以外,任一測量端到保護系統的絕緣電阻與一電阻低得多的線(xiàn)路元件井聯(lián)，試樣電阻于兩測量端之間。采用這個(gè)技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使用保護電極測量體積電阻和表面電阻的基本線(xiàn)路.

圖5和圖7給出了電流測量法中保護系統的使用方法.圖中指出保護系統接到電源和電流測量裝置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法.其保護系統接到兩個(gè)較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在情況下,保護系統必須完善.包括對測試人員在測量時(shí)操作的任何控制儀器的保護。

在保護嘴和被保護端之間所存在的電解電動(dòng)勢.接觸電動(dòng)勢或熱電動(dòng)勢較小時(shí),均能被補償掉,使這樣的電動(dòng)勢在測量中不會(huì )引入顯著(zhù)的誤差。

在電流測量法中,由于電流測量裝置與被保護端和保護系統之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差.因此，這個(gè)電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍.hao為100倍。在有些電橋法中.保護端和測量端具有大致相同的電位,不過(guò)電橋中的一個(gè)標準電阻器與不保護端和保護系統之間的電阻是并聯(lián)的。這個(gè)電阻應至少為標準電阻的10倍,hao為100倍。

為確保設備的操作令人滿(mǎn)意.應先斷開(kāi)電源和試樣的連線(xiàn)進(jìn)行一次測量。此時(shí).設備應在它的靈敏度許可范圍內指示出無(wú)窮大的電阻。如果有一些已知電阻值的標準電阻.則可用來(lái)檢查設備運行是否良好。