体积电阻率测定仪介质损耗因数的定义

体积电阻率测定仪介质损耗因数的定义：

　　介质损耗因数tgδ只与材料特性有关,与材料的尺寸、体积无关,便于不同设备之间进行比较。

　　电阻率测定仪应用介质损耗因素及电阻率测定仪测量介质损耗因数tgδ判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。它能反映出绝缘的一系列缺陷,如绝缘受潮,油或浸渍物脏污或劣化变质,绝缘中有气隙发生放电等。这时流过绝缘的电流中有功分量IRX增大了,tgδ也加大。

　　按照电力设备预防性试验规程的规定,对多种电力设备(如电力变压器、发电机组、高压开关、电压电流互感器、套管、耦合电容等)都需要做介质损耗因素(tgδ)的测量。

　　所以tgδ试验是一项必不可少而且非常有效的试验。能较灵敏地反映出设备绝缘情况,发现设备缺陷。

　　电阻率测定仪主要用于测量炭制品和石墨制品以及其它导电棒状材料在实验室常温下的电阻率，包括粉体材料。

电阻率测定仪介质损耗因数的定义：

  介质损耗因数tgδ只与材料特性有关,与材料的尺寸、体积无关,便于不同设备之间进行比较。

  电阻率测定仪应用介质损耗因素及电阻率测定仪测量介质损耗因数tgδ判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。它能反映出绝缘的一系列缺陷,如绝缘受潮,油或浸渍物脏污或劣化变质,绝缘中有气隙发生放电等。这时流过绝缘的电流中有功分量IRX增大了,tgδ也加大。

  按照电力设备预防性试验规程的规定,对多种电力设备(如电力变压器、发电机组、高压开关、电压电流互感器、套管、耦合电容等)都需要做介质损耗因素(tgδ)的测量。

  所以tgδ试验是一项必不可少而且非常有效的试验。能较灵敏地反映出设备绝缘情况,发现设备缺陷。

  电阻率测定仪主要用于测量炭制品和石墨制品以及其它导电棒状材料在实验室常温下的电阻率，包括粉体材料。

下列定义适用于本标准。

 1体积电阻 volume resistance

 在试样两相对表面上放置的两电极间所加直流电压与流过这两个电极之间的稳态电流之商，不包括沿试样表面的电流，在两电极上可能形成的极化忽略不计。

 注：除非另有规定，体积电阻是在电化一分钟后测定。

2体积电阻率 volume resistivity

 在绝缘材料里面的直流电场强度和稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。

 注：体积电阻率的SI单位是a·m。实际上也使用a·cm这一单位。

3表面电阻 surface resistance

 在试样的其表面上的两电极间所加电压与在规定的电化时间里流过两电极间的电流之商，在两电

 极上可能形成的极化忽略不计。

 注1：除非另有规定，表面电阻是在电化一分钟后测定。

 注2：通常电流主要流过试样的一个表面层，但也包括流过试样体积内的成分。

4表面电阻率 surface resistivity

 在绝缘材料的表面层里的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。面积的大

 小是不重要的。

 注：表面电阻率的SI单位是n。实际上有时也用“欧每平方单位”来表示。

术语和定义1相对电容率 relativepermittivityC丁电容器的电极之间及电极周围的空间全部充以绝缘材料时，其电容 Cx与同样电极构形的真空电容 C 之 比:… ””·············。··…(1)式中:E,—相对电容率 ;CX— 充有绝缘材料时电容器的电极电容;C— 真空中电容器的电极电容。在标准大气压下，不含二氧化碳的于燥空气的相对电容率 。「等于 1.000.73。因此，用这种电极构形在空气中的电容 C。来代替 C 测量相对电容率 。r时，也有足够的精确度。在一个测量系统中，绝缘材料的电容率是在该系统中绝缘材料的相对电容率 。r与真空电气常数 Eo的乘积在S1制中，电容率用法/米(F/m)表示。而且。在 SI单位中，电气常数 。、为‘。= 8.854 X1012F/mc s61a丫 10 日F厂m’“““‘。。·… … (2 )在本标准中，用皮法和厘米来计算电容，真空电气常数为:Ep= 0.08854pF/cm介质损耗角8dielectriclossangle由绝缘材料作为介质的电容器上所施加的电压与由此而产生的电流之间的相位差的余角。介质损耗因数，， dielectricdissipationfactortan8损耗角 a的正切 。〔介质〕损耗指数E,该材料的损耗因数[dielectric]lossindextan8与相对电容率:r的乘积复相对电容率 complexrelativepermittivityE,由相对电容率和损耗指数结合而得到的:，/一 )E,E,tan8{::·····。···············，，··，···。。。… (5)············。。················… … (6)式中:E,一 复相对电容率;鲜— 损耗指数;。:、。r一 相对电容率;tan6 一介质损耗因数。注:有损耗的电容器在任何给定的频率下能用电容C 和电阻R,的串联电路表示，或用电容C,和电阻R,(或电导G,)的并联电路表示并联等值电路R,((,',)串联 等值 电路-州二二二州卜一tan占=tan6= .C.R.C,.R,G, ””‘7’式 中C5R}-串联 电容串联 电阻” 有些国家用“损耗角正切”来表示“介质损耗因数”，因为损耗的测量结果是用损耗角的正切来报告的，气一一︷。’l︸，GB/T 1409-2006CP— 并联电容;R,— 并联电阻。虽然以并联电路表示一个具有介质损耗的绝缘材料通常是合适的，但在单一频率下 有时也需要以电容C,和电阻R,的串联电路来表示。串联元件与并联元件之间，成立下列关系:C,l+ tan'&二(9)1 +tabta'ns'8R.C,R,一面mC1,R,式(9),(10),(I)中 C R C,,R,,tan6同式(7),(8)0无论串联表示法还是并联表示法，其介质损耗因数 tans是相等的.假如测量电路依据串联元件来产生结果，且tan'8太大而在式(9)中不能被忽略，则在计算电容率前必须先计算并联电容

本标准中的计算和侧量是根据电流(田=2兀/)正弦波形作出的 

推荐测试设备:GCSTD-D高低频介电常数测试仪

试验方法：

接触法：适用于厚度均匀、上下表面平整、光滑材料

非接触法：适用于上下表面不平整、不光滑材料

电极类型：固定电极-测量电极φ38mm/φ50mm(标配电极1套，标配为38mm)

          液体电极-液体容量15ml

          粉体电极-根据样品量可配专用电极

试样类型：固体、液体、粉体、膏体/规则物或者不规则物

性能特点

■ 测试频率20Hz～2MHz，10mHz步进 
■ 测试电平10mV～5V, 1mV步进 
■ 基本准确度0.1%
■ 高达200次/s的测量速度 
■ 320×240点阵大型图形LCD显示 
■ 五位读数分辨率 
■ 可测量22种阻抗参数组合
■ 四种信号源输出阻抗                                           
■ 10点列表扫描测试功能 
■ 内部自带直流偏置源 
■ 外置偏流源至40A(配置两台TH1776)(选件)
■ 电压或电流的自动电平调整(ALC)功能 
■ V、I测试信号电平监视功能 
■ 图形扫描分析功能 
■ 20组内部仪器设定可供储存/读取 
■ 内建比较器,10档分选及计数功能 
■ 多种通讯接口方便用户联机使用                                 
■ 2m/4m测试电缆扩展(选件)
■ 中英文可选操作界面 
■ 可通过USB HOST 自动升级仪器工作程序 

体积电阻率的计算和体积电阻值、电极尺寸、试样厚度有关系，表面电阻率的计算主要和电极尺寸有关系

体积电阻与表面电阻读数取值

体积电阻：

按照国家标准GB1410标准中第11.1说明规定：在试样表面加上规定的直流电压后开始计时，并在如下每个电化时间做一次测量：1min、2min、5min、10min、50min、100min。如果两次连续测量得出同样的结果，则可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。

作为验收试验，按照有关规范的规定，使用一个固定的电化时间如1min后的电流值来计算体积电阻率。

表面电阻：

按照GB1410标准11.2中规定：应在1min的电化时间后测量电阻，即使在此时间内电流还没有达到稳定的状态。

首先第一步需要测试体积电阻值和表面电阻值，然后根据试样的尺寸和电极系数，根据计算公式得到体积电阻率和表面电阻率，体积和表面电阻测试时，对电压试样的位置不同，从而能够不同的电阻值

在接和未接试样时电容的变化量是通过这个电容器来测得。在测微计电极中，次要的误差来源于电容校正时所包含的电极的边缘电容，此边缘电容是由于插入一个与电极直径相同的试样而稍微有所变化,实际上只要试样直径比电极直径小2倍试样厚度，就可消除这种误差。首先将试样放在测微计电极间并调节测量电路参数。然后取出试样，调节测微计电极间距或重新调节标准电容器来使电路的总电容回到初始值。△G——接入试样后，（图1）的两个电容读数之差。值得注意的是在整个试验过程中试验频率应保持不变。贴在试样上的电极的电阻在髙频下会变得相当大，如果试样不平整或厚度不均匀，将会引起试样损耗因数的明显增加。这种变得明显起来的频率效应，取决于试样表面的平整度。

该频率也可低到10MHzt因此，必须在ioMHg及更高的频率下，且没有贴电极的试样上做电容的损耗因数的附加测量，假设Cw和tan<5w为不贴电极的试样的电容和损耗因数，Cw-…带电极的试样电容。在一个线路两点之间的接地屏蔽，可消除这两点之间的所有的电容，而被这两个点的对地电容所代替，因此，导线屏蔽和元件屏蔽可任意运用在那些各点对地的电容并不重要的线路中；变压器电桥和带有瓦格纳接地装置的西林电桥都是这种类型的电路。从另一方面来说,在采用替代法电桥里，在不管有没有试样均保持不变的线路部分是不需要屏蔽的。实际上，在电路试样、检测器和振荡器的连线屏蔽起来。对于100kHz数量级或更高的频率，连线应可能短而粗。

 接好电源线和测试线：确保电源为220VAC/50Hz，将测试线(红线为高压线接红接线柱, 屏蔽线接电流输入端)与待测试器器件连 接好, 根据不同的测量可使用不同的电极; 连接测试样品时要关电源，以防测试电压电人。

量程置于104档。 

 选择合适的测量电压：电压选择开关在后面板，注意：在测试过程中不要随意改动测量电压，可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器。

 接通电源。

 调零：主机供电后在不接屏蔽箱前进行调零，调零使电流表的显示为0000。如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零。

 测试：测量时从低档位逐渐拔往档位，每拨一次稍停留3～5秒以使观察显示数字，当被测电阻大于仪器测量量程时，电阻表显示“1”，此时应继续将仪器拨到量程更高的置，当测量仪器有显示值时应停下，当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨，否测仪器会过量程，机内保护电路开始工作，仪器测量准确度会下降。

测试完毕将量程拔至“104 ”档后关闭电源。每测量一次均应将量程开关拨回到104“调零”档或低的量程位置以免开机或测量端短路时而损坏仪器。

 测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量应用测量电流后用欧姆定律以电压除以电流计算电阻的方法，详见本说明中八、测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量内容。

体积电阻和表面电阻转换：在测试过程中，使用屏蔽箱在进行体积电阻和表面电阻转换时，必须把电源关闭后进行档位转换，否则会导致电压冲击到主机无法显示或损坏。

全自动电阻率测定仪使用注意事项

⑴、仪器电源必须插在具有接地装置三线插座上或通过仪器背面的接地端子与大地良好接触。

⑵、仪器启动前必须先将三个测试插头插在油杯上。否则在测量过程中，仪器插头将有高压，因此可能发生触电伤人事故。

⑶、在更换保险丝或其它零部件时，应拔下电源插头。

⑷、非本厂维修人员不得随意拆启仪器。

⑸、在启动仪器进入测量电阻率状态时，仪器的内置浴体和外置浴体都带有500伏高压。严禁触摸浴体，切记！！！

⑹、仪器使用完毕后，应及时切断电源，擦试干净以备下次试验使用。

北京华测表面体积电阻率测试仪可以测量各种材料的高电阻，又可测微电流，测量精度达到 3‰。同时仪器具有体积小、重量轻、显示迅速、性能稳定、读数方便等优点。

测试标准

GB/T 1410-2006 固体绝缘材料 体积电阻率和表面电阻率试验方法

HEST-200A表面体积电阻率测试仪既可测量高电阻，又可测微电流。在进行高阻测量时一定要严格按使用方法步骤进行，否则有可能损坏仪器或者电人 。

１、 应在“Ｒｘ”两端开路时调零  如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零，但改变测量电压后可能要重新调零。  

２、 禁止将“Ｒｘ”两端短路，以免微电流放大器受大电流冲击  。

３、 在测试过程中不要随意改动测量电压，因为这样可能因电压过高或电流过大导致被测试器件或测试仪器的损坏，且有的材料是非线性的（即电压与电流是不符合欧姆定律），有改变电压时由于电流不是线性变化，因此测量的电阻也会产生相应的变化。 

４、 测量时从低次档逐渐拔往高次档  每拨一次稍停留1～2秒以便观察显示数字，当有显示值时应停下，记录当前的数字即是被测电阻值。若显示“1”时，表示欠量程应往高次档拔。直到有显示数字时为止。当有显示数字时不能再往高次档拨，否则有可能损坏仪器（机内有过电流保护电路）。除104 Ω档之外，当显示低于1.99，表示过量程应换低档。

５、 大部分绝缘材料，特别是防静电材料的电阻值在加电压后会有一定变化而引起数字变化   由于本仪器的分辨率很高，因而显示值的末尾几位数也会产生变化，这不是仪器本身的问题，而是被测量对象的导电机理复杂而使得阻值有些变化。在这种情况下往往取2位有效数就够了。  

６ 、接通电源后，手指不能触及高压线的金属部分   本仪表有二连根线：高压线（红）和微电流测试线。在使用时要注意高压线，开机后人不能触及高压线，以免电人或麻手。 

７ 、测试过程中不能触摸微电流测试端      微电流测试端Z怕受到大电流或人体感应电压及静电的冲击。所以在开机后和测试过程中不能与微电流测试端接触，以免损坏仪表。  

８、 在测量高阻时，应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽。 在测量大于1010 Ω以上时，为防止外界干扰面而引起读数不稳。 

９、 每次测量完后应将量程开关拨回“１０４ ”档再进行下次测试  在测量时应逐渐将量程开关拨到高阻档，测完后应将量程开关拨回低档，以确保下次开机时量程开关处在低阻量程档。

绝缘材料的电极应是一种易于涂股到试样表面的材料,能与试样紧密接触,不会因电极电阻或试样污染而出现不可预见的误差。电极材料在试验条件下还应具有抗腐蚀性。在给定的时间及电压下，注L根据IEC"电导率”被定义为标資或张童，它与电场强度的乘积是传导电流密度；“电阻率”是“电导率”的倒数.体积电阻率是在测量时单位体积内可能存在的各向异性的数量的平均值，注在实际中，绝缘材料通常用于将电气系统中各组件之间或组件对地之间进行电气隔离。固体绝缘材料还起到机械支撑的作用。因此，在应用绝缘材料时，体积电阻率可作为选用合适的绝缘材料的一个辅助方法，其可能随测量温度和湿度的变化而显著变化，因此在选用材料时，当直流电压施加到两电极之间的试样上时。

通过试样的电流会逐渐减小到一个稳定值,电流随时间的减小可能是由于介质的极化和载流子迁移到电极所致.对于体积电阻率小于io10n•m的材料,电流通常在1min内即可达到稳定状态.对于具有更高体积电阻率的材料，电流减小并趋于稳定的过程可能会持续几分钟、几小时、几天甚至几周。因此，对于这样的材料，可采用较长的施加电压时间。注：当电场强度非常高时，一般方法给出了可被普遍用于各类材料的测量方法，对于一个特定类型的材料，体积电阻和体积电阻率的测量应考虑测量电路的特性以及该材料的特有电性能。试验时，所施加的试验电压很高，应注意防止触电。试验施加电压所产生的极化效应会影响下一次的测量结果，因此连续两次测量期间应保证足够长的时间间隔。

使用注意事项

注：高阻测量一定要严格按使用方法步聚进行，否则有可能造成仪器损坏或电人。

7.1、 应在“Rx”两端开路时调零（主机开机）：如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零 后在测试过程中不需再调零，但改变测量电压后可能要重新调零。

7.2、 禁止将“电压与电流”两端短路，以免微电流放大器受大电流冲击。

7.3、 在测试过程中不要随意改动测量电压：随意改动测量电压可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器， 而且有的材料是非线性的，即电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由 于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。

7.4、 测量时从低次档逐渐拔往高次档：每拨一次稍停留3～5秒以便观察显示数字，当有显示值时应停下，记录当前的数字即是被测电阻值。若显示“1”时，表示欠量程应往高次档拔。直到有显示数字时为止。当有显示数字时不能再往高次档拨，否则有可能损坏仪器(机内有过电流保护电路)。除104Ω档之外，当显示低于1.99，表示过量程应换低档。

7.5、 大部分绝缘材料，特别是防静电材料的电阻值在加电压后会有一定变化而引起数字变化：由于本仪器的分辩率很高，因而会引起显示值的末尾几位数也变化，这不是仪器本身的问题，而是被测量对象的导电机理复杂而使得阻值有些变化。在这种情况下往往取2位有效数就够了。

7.6、 接通电源后，手指不能触及高压线的金属部分：本仪表有二连根线，高压线(红)和微电流测试线。在使用时要注意高压线，开机后人不能触及高压线，以免电人或麻手。

7.7、 测试过程中不能触摸微电流测试端：微电流测试端最怕受到大电流或人体感应电压及静电的冲击。所以在开机后和 测试过程中不能与微电流测试端接触，以免损坏仪表。

7.8、 在测量高阻时，应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽：在测量大于1010Ω以上时，为防止外界干扰面而引起读数不稳。                                                               

7.9、 每次测量完时应将量程开关拨回“104 ”档再进行下次测试

7.10、 在测量时应逐渐将量程开关拨到高阻档，测量完时应将量程开关拨回低档。以 确保下次开机时量程开关处在低阻量程档。

使用方法

 接好电源线和测试线：确保电源为220VAC/50Hz，将测试线(红线为高压线接红接线柱, 屏蔽线接电流输入端)与待测试器器件连 接好, 根据不同的测量可使用不同的电极; 连接测试样品时要关电源，以防测试电压电人。

 量程置于104档。 

 选择合适的测量电压：电压选择开关在后面板，注意：在测试过程中不要随意改动测量电压，可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器。

 接通电源。

 调零：主机供电后在不接屏蔽箱前进行调零，调零使电流表的显示为0000。如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零。

测试：测量时从低档位逐渐拔往*，每拨一次稍停留3～5秒以使观察显示数字，当被测电阻大于仪器测量量程时，电阻表显示“1”，此时应继续将仪器拨到量程更高的置，当测量仪器有显示值时应停下，当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨，否测仪器会过量程，机内保护电路开始工作，仪器测量准确度会下降。

 测试完毕将量程拔至“104 ”档后关闭电源。每测量一次均应将量程开关拨回到104“调零”档或低的量程位置以免开机或测量端短路时而损坏仪器。

测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量应用测量电流后用欧姆定律以电压除以电流计算电阻的方法，详见本说明中八、测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量内容。

 体积电阻和表面电阻转换：在测试过程中，使用屏蔽箱在进行体积电阻和表面电阻转换时，必须把电源关闭后进行档位转换，否则会导致电压冲击到主机无法显示或损坏。

同时测试体积和表面电阻，需要配专业的测试屏蔽箱，对体积电阻和表面电阻测试进行切换，这个在选购仪器时需要和厂家进行确认，我们公司一直都在用的是北京冠测仪器公司GEST121体积表面电阻率测试仪，专门用于体积和表面电阻的测试，有专业的测试屏蔽箱，还可以根据试样大小进行电极的更换。

主要用于测试绝缘材料的绝缘电阻、体积电阻及表面电阻值，本仪器是一台通用试验仪器，只要不超过主机的测试量程，都可以测试，配备不同的电极，适用于橡胶、塑料、薄膜、及粉体、液体、及固体和膏体形状的各种绝缘材料体积和表面电阻值的测定

技术指标

1、电阻测量范围： 0.01×104Ω ～1×1018Ω。

2、电流测量范围为： 2×10-4A～1×10-16A

3、显 示 方 式：数字液晶显示

4、内置测试电压： 10V 、50V、100V、250、500、1000V

5、基本准确度：1% (*注)

6、使用环境： 温度：0℃～40℃，相对湿度<80%

7、机内测试电压： 10V/50V/100/250/500/1000V 任意切换

8、供电形式： AC 220V，50HZ，功耗约5W

9、仪器尺寸： 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm

10、质量： 约2.5KG