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電子材料的體電阻與表面電阻測量
閱讀：797發(fā)布時(shí)間：2024-4-9
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
使用三電極系統(tǒng)測量介電材料的絕緣電阻（體電阻率與表面電阻率）；了解受潮對材料表面電阻的影響。
二、實(shí)驗(yàn)原理
絕緣電阻是施加于絕緣體上兩個(gè)導(dǎo)體之間的直流電壓于流過絕緣體的泄漏電流之比，即：
R=U/IR------絕緣電阻（Ω）U------直流電壓（V）I-------泄漏電流（A）
在某絕緣試樣上加一恒定電壓V，則無論在該材料的體內(nèi)和表面都有電流流過，這時(shí)流過材料的電流I由流過材料體內(nèi)的體電流IV和流過材料表面的表面電流IS兩部分組成。加在試樣上的電壓V與通過它的漏電流I的比值稱為該材料的的絕緣電阻，以R表示。恒定電壓V與體電流之比稱為該試樣的體電阻以RV表示，恒定電壓V與表面電流之比稱為該試樣的表面電阻以RS表示。絕緣電阻
影響絕緣電阻的諸因素（1）溫度：溫度升高時(shí)體積電阻率呈指數(shù)式下降。（2）濕度：絕緣體吸潮以后，電阻率要明顯下降。（3）電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度很高時(shí)，絕緣電阻下降。（4）輻照的影響：在光照條件下，絕緣電阻率明顯下降。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.測量環(huán)氧樹脂板（干）的體電阻及表面電阻
2.測量2.205mm厚云母片。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、接好電源線和測試線2、確保電源為220V/50Hz，將測試線（紅線為高壓線接紅線柱，屏蔽線接電流輸入端）與測試器件連接好，根據(jù)不同的測量可使用不同得電極；連接測試樣品時(shí)要關(guān)電源，以防測試電壓電人。3、量程置于104檔 4、選擇合適的測量電壓 5、接通電源 6、調(diào)零 在Rx開路的情況下，調(diào)零是電流表的顯示為0000，注意：在“Rx"兩端不開路，如接在電阻箱或被測物體上時(shí)調(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后測試過程中不需要再調(diào)零。
（1）將被測試樣品置于三電極箱中，并按下圖接線（2）測量體電阻是，三電極箱如圖2-3（a）接線，高阻及高壓輸出（紅）接圓盤電極，電阻率儀電流輸入端（芯線）接圓柱電極，電阻率儀地（黑，屏蔽線）接圓環(huán)電極。蓋上屏蔽盒，將屏蔽盒前面板上的Rv與Rs開關(guān)撥向RV
測量體電阻Rv和表面電阻Rs的接線示意圖
（3）將測試電壓選擇開關(guān)置于所需要的測試電壓檔（本次實(shí)驗(yàn)不超 過100V）（4）測量時(shí)從低檔位逐漸撥向高檔位，每撥一次稍停留1~2秒鐘，以便觀察所顯示的數(shù)字。當(dāng)被測電阻大于儀器量程時(shí)，電阻表顯示“1"，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置。當(dāng)測量儀器有顯示時(shí)應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字表讀數(shù)乘以量程檔次即為被測電阻值（5）測試完畢將量程開關(guān)撥至“104"檔后關(guān)閉電源。（6）測量表面電阻時(shí)，三電極按圖1（b）接線，高阻計(jì)高壓輸入（紅）接圓環(huán)電極，電阻率儀電流輸入端（芯線）接圓柱電極，電阻率儀地（黑,屏蔽線）接圓盤電極。蓋上屏蔽盒，將屏蔽盒前面板上的Rv與RS開關(guān)撥向RV。重復(fù)步驟（4）～（5）。 (7) 測量試樣的總電阻。將RV、RS開關(guān)撥向RV處，只用上、下電極而不用保護(hù)電極（圓環(huán)電極）。這樣就成為二電極系統(tǒng)，其他操作與測RV相同。
五、數(shù)據(jù)記錄
樣品名稱 | 厚度 | Rv（V） | RS（V） | Iv（A） | IS（A） |
云母片 | 2.205mm | 0.557×1013 | 0.997×1012 | 19.48×1013 | 11.12×1012 |
每一試樣所測得的RV、RS按下述公式計(jì)算出ρv、 ρS
其中：t：試樣厚度（cm）；D1：圓柱電極直徑5.0（cm）；D2：圓環(huán)電極內(nèi)徑5.4（cm）,2dm=D1+D2。
六、數(shù)據(jù)處理
樣品名稱 | Rv | Rs | ρv | ρs | σv | σs | R計(jì) |
云母片 | 0.557×1013 | 0.997×1012 | 53.62×1013 | 165.9×1012 | 0.1864×10ˉ1? | 6.0277×10ˉ1? | 0.846×1012 |
由上數(shù)據(jù)結(jié)果知道此云母片的電阻很大，由于只是對這個(gè)試驗(yàn)了解，所以做了一組實(shí)驗(yàn)沒有作對比試驗(yàn)所以不知道干濕度對電阻率的影響。
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