型号：ZST-121-GB/T31838体积电阻率和表面电阻率测定仪

一、符合标准：

GB/T 31838.3-2019 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第3部分：电阻特性（DC方法）表面电阻和表面电阻率

GB/T 31838.2-2019固体绝缘材料　介电和电阻特性　第2部分：电阻特性(DC方法)　体积电阻和体积电阻率

二、概述
      既可测量高电阻，又可测微电流。采用了美国Intel公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻准确度高。数字液晶直接显示电阻值和电流。量限从1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前国内测量范围0宽，准确度0高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ～1×10-16Ａ。机内测试电压10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可调。本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便.     适用于橡胶、塑料、薄膜、地毯、织物及粉体、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。
三、主要特点
电阻测量范围宽 1×104Ω ～1×1018Ω
电流测量范围为 2×10-4Ａ ～1×10-16Ａ
体积小、重量轻、准确度高
电阻、电流双显示
性能好稳定、读数方便
所有测试电压(10V/50V/100/250/500/1000V) 测试时电阻结果直读，免去老式高阻计在不同测试电压下或不同量程时要乘以系数等使用不便的麻烦，使测量超高电阻就如用万用表测量普通电阻样简便。既能测超高电阻又能测微电流
四、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：2% (*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× 120mm
10、质量： 约5KG
五、工作原理
      根据欧姆定律，被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出，由于电流I是与电阻成反比，而不是成正比，所以电阻的显示值是非线性的，即电阻无穷大时，电流为零，即表头的零位处是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时，其电压V也会有些变化，所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。
      本仪器是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值，即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化，其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流Ｉ的变而变，所以，即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大，其测量精度很高(0)，从理论上讲其误差可以做到零，而实际误差可以做到千分之几或万分之几。
六、典型应用
1、测量绝缘材料电阻(率)
2、测量防静电材料的电阻及电阻率
3、测量计算机房用活动地板的系统电阻值
4、测量防静电鞋、导电鞋的电阻值
5、光电二极管暗电流测量
6、物理,光学和材料研究
七、标准配置：
1、测试仪器：1台
2、电源线：1条
3、测量线：3根（屏蔽线、测试接线、接地线）
4、使用说明书：1份

高电阻率测量

实验目的

了解超高值绝缘电阻测试仪（简称高阻仪）的测试原理和基本构造。

掌握使用ZST-121型体积电阻率仪器测定体积电阻和表面电阻的方法。 

了解影响测试结果的主要因素。

实验原理

材料的导电性能

表1  各种材料的电阻率范围

注意：根据手册不同，各类材料的电阻率范围有变化。

绝缘体：隔离不同电位的导体，阻止电流流通，使得电能按设计的途径传输，保证设备正常工作。并非绝对不导电

绝缘电阻：表征绝缘体阻止电流流通的能力

                 电阻值偏低——泄露电流大——电能浪费

绝缘体发热而损坏

欧姆定律：

   绝缘电阻等于施加在样品上电压与流经电极间的稳态电流之比。

   右式中L为试样长度，S为试样横截面积。

电阻率ρ是用来表示物质电阻特性的物理量，与材料本质有关。

电阻率的单位：??m ， ??cm ， ???cm，工程技术上常用??mm2/m。

板状样品

测量电路原理

测定绝缘电阻的方法主要有：电压一电流表法(测量109Ω以下的绝缘电阻)、检流计法(1012Ω以下)、电桥法(1015Ω以下)以及高阻计法。其中高阻计测量的阻值较高，测量范围较广，而且操作方便，因此在工程中普遍采用。原理如下图所示：

由于吸收电流的存在，电流达到稳定值一般需要一分钟时间，因此，在测定电阻(电流)时，要统一规定读取数值的时间(1min)。

实验设备：

ZST-121型绝缘材料体积电阻率测定仪器

    该仪器是一种直流式的超高电阻计和微电流两用仪器。仪器的最高量限电阻值1017Ω，微电流10-14A微电流。

    适用对绝缘材料、电工产品、电子设备以及元件的绝缘电阻测量和高阻兆欧电阻的测量，也可用于微电流测量。

图 4 ZST-121型10 17 Ω超高电阻10－14A微电流测试仪面板

1－指示表；2－倍率选择开关；3－测试电压选择开关；4－“＋"、“－"极性开关；

5－“放电、测试"开关， 6－输入端钮；7－接地端钮；8－高压端钮（红色）；

9－“输入短路开关"；10－“0、∞"旋钮；11－满度调整旋钮；12－电源开关；

13－指示灯；14－测量端；15－接地端；16－高压端；17－Rs、Rv旋钮。

图5 体积电阻Rv和表面电阻Rs测量示意图

操作步骤:

一、环境及设备因素

 1）实验温度及湿度。

 2）按图4所示，测量主电极直径D1，保护环直径D2。

 3）试样表面应光滑、清洁，并预先在(25±2)℃、相对湿度65％±5％的环境中存放24h以上。

 4）测量试样的厚度，用千分尺测量3个点的平均值，有效数字取两位。

二、测试前准备工作

试电压开关置于“10V"；

倍率开关置于低档位置(1×102)；

“放电－测试"开关置于“放电"位置；   

电源开关置于“断"的位置；

输入短路开关置于“短路"；

极性开关置于“0"。

三、连接线路

1用接地线把电极箱接地端与高阻计接地端连接好，接上电源的地线(黑线细)。

2脱下输入端6的保护帽，用测量电缆线将输入端6与电极箱测量端14连接(黑线粗) 。

3用高压接线把高压端8与电极箱高压端16连接(红线细) 。

4接通仪器电源，开启电源开关，指示灯发亮，并有蜂鸣声。预热30min后方能测试，如发现指示灯未亮，应切断电源，待查明原因后方可使用。

四、仪器预热及灵敏度校正

将极性开关置于“+"处，此时可能发现指示表指针会偏离 “∞"及“0"处。慢慢调节“∞"及“0"电位器，使指针指向“∞"及“0"处，直至不再变动。

将倍率开关由×102位置转至“满度"位置，把“输入短路"开关下拨至“开路"，这时指针应从“∞"位置指向“满度"，即“1"位置。如果偏离，则调节“满度"电位器，使之刚好到“满度"。

五、测试

1、试样放入

2、测试过程

a 选择测试类型。Rv体积电阻，Rs表面电阻，

b 选择电压开关。从低压10V开始。

c 将开关置于“测试"挡，短路开关仍置于“短路"，对试样充电30s，然后将输入短路开关拨下，读取30s时的电阻值，作为试样的绝缘电阻值。

d 读数完毕，立即把短路开关拨上“短路"，“放电一测试"开关置于“放电"挡。

仪表读数：

三个位置

仪表盘：1.75MΩ

倍率开关：109

电压开关：R/10

电阻值 R=1.75 ×1014 Ω

注意事项

仪器的倍率选择量程从1×102 ~1×109，转换量程应从小到大。本仪器一般情况下不能用来测量那些一端接地的试样的电阻。在测试时，仪器及试样应放在高绝缘的垫板上，以防止漏电影响测试结果。

当被测电阻高于1010?时，应将试样置于屏蔽箱内，箱外壳接地，以减少外界的影响。

测量表面电阻时，一般不清洗及处理表面，也不要用手或其他任何东西触及。

计算公式：