電阻率測(cè)試儀-電阻測(cè)試儀的原理

電阻率測(cè)試儀-電阻測(cè)試儀的原理

一、電阻測(cè)試儀測(cè)試原理:

當(dāng)四根金屬探針排成一條直線,并以一 定壓力壓在半導(dǎo)體材料上時(shí),在1, 4兩根探針間通過(guò)電流I,則2, 3探針間產(chǎn)生電位差V(如圖所示).

根據(jù)公式可計(jì)算出材料的電阻率:

其中,C為四探針的探針系數(shù)(cm),它的大小取決于四根探針的排列方法和針距.

二、儀器操作:

(一)測(cè)試前的準(zhǔn)備:

1 ,將電源插頭插入儀器背面的電源插座電源開(kāi)關(guān)置于斷開(kāi)位置;

2,工作方式開(kāi)關(guān)置于'短路"位置電流開(kāi)關(guān)處于彈出位置;

首先將電源開(kāi)關(guān)置于開(kāi)啟位置,同量選擇開(kāi)關(guān)置于“短路”,出現(xiàn)數(shù)字顯示,通電預(yù)熱半小時(shí)。

3,將手動(dòng)測(cè)試架的屏蔽線插頭與電=氣箱的輸入插座連接好;

4,對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行一定的處理(如噴沙,清潔等);

5,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度及濕度使之達(dá)到測(cè)試要求.

(二)測(cè)試:

首先將電源開(kāi)關(guān)置于開(kāi)啟位置測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)置于"短路" ,出現(xiàn)數(shù)字顯示，通電預(yù)熱半小時(shí).

1,放好樣品壓下探失，將測(cè)量選擇開(kāi)處置于”刻量”位置，板性開(kāi)處置于開(kāi)關(guān)上方;

2.選擇適當(dāng)?shù)碾妷毫砍毯碗娏髁砍?，?shù)字顯示基本為0000”,著末位有數(shù)字,可旋轉(zhuǎn)調(diào)零調(diào)節(jié)能好使之顯示為0000"; .

3.將工作方式開(kāi)關(guān)置于"1調(diào)節(jié)"按下電流開(kāi)關(guān).資動(dòng)電流調(diào)節(jié)旋鈕,使數(shù)字顯示為"1000”讀值為各電流量程的滿量程值;

4.再將極性開(kāi)笑壓F.便數(shù)顯也為1000+1,溫出電源開(kāi)關(guān)將工作方式開(kāi)關(guān)置于1或06.28處(探頭問(wèn)距為1.59mm時(shí)置于1位置問(wèn)距為1mm時(shí)置于6.28位置):

《師節(jié)電流后。上述步疆在以后的肉量中可不必重復(fù):只要調(diào)節(jié)好后，接下電流開(kāi)關(guān),可由政顯直接讀出測(cè)量值)

5.若數(shù)顯爐滅,僅剿”1"表示超出該量程電壓值,可將電壓量理開(kāi)關(guān)撥到更高檔;

6,讀數(shù)后，將極性開(kāi)關(guān)撥至另一方,可讀出負(fù)極性時(shí)的魔量值，將兩次測(cè)量值取平均數(shù)即為樣品在該處的電阻率值.

三、注意事項(xiàng):

1.壓下深頭時(shí)壓力要適中,以免想壞探針。

2.由于樣品表面電阻可松分布不均,8量時(shí)應(yīng)對(duì)一個(gè)樣品多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)然后取平均置:

3.樣品的實(shí)際電阻率還與其厚度有關(guān),還需查時(shí)最中的厚魔修正案數(shù)，進(jìn)行慘正

四、問(wèn)題:

1.在測(cè)容性負(fù)載阻值時(shí)，絕緣電阻測(cè)試儀城出短路電流大小與則量數(shù)據(jù)有什么關(guān)系，為什么?

絕續(xù)電陽(yáng)測(cè)試儀輸出短路電流的大小可反映出讀兆政表內(nèi)部輸出高壓源內(nèi)粗的大小。當(dāng)被測(cè)試品存在電容.量時(shí)，在剛城過(guò)程的開(kāi)始階設(shè)，絕零電阻測(cè)試收內(nèi)的高壓源要通過(guò)其內(nèi)阻向該電容充電，并逐步將電壓克到艷

口祖測(cè)試儀的輸出需定高壓值。顯然，如果試品的電容量值很大。咸高壓源內(nèi)阻很大，這一充電過(guò)程的耗時(shí)就會(huì)加長(zhǎng)。其長(zhǎng)度可由R內(nèi)和C負(fù)載的乘積決定(單位為秒)。請(qǐng)注意，給電容充電的電流與被測(cè)試品絕緣電阻上流過(guò)的電流，在測(cè)試中是一起流入絕緣電阻測(cè)試儀內(nèi)的。 絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)得的電流不僅有絕緣電阻上的分量，也加入了電容充電電流分量,這時(shí)測(cè)得的阻值將偏小。

如:額定電壓為5000V的絕緣電阻測(cè)試儀，若其短路輸出電流為80μA(日本共立產(chǎn)),其內(nèi)阻為5000V/80μA= 62M2

如:試品容量為0.15μF,則時(shí)間常數(shù)T=62MS2x0.15μF≈9 (秒)即在18秒時(shí)刻，電容上的充電電流仍有11.3μA。

由此可見(jiàn)，僅由充電電流而形成的等效電阻為5000V/11.3μA = 442MS2,若正常絕緣為1000M2,則顯示的測(cè)得絕緣值僅為306MS2。這種試值已不能反映絕緣值的真實(shí)狀況了，而且試值主要是隨容性負(fù)載容量的變化而改變，即容量小，測(cè)試阻值大;容量大，測(cè)試阻值小。

所以，為保障準(zhǔn)確測(cè)得R15s，R60s的試值,應(yīng)選用充電速度快的大容量絕緣電阻測(cè)試儀。我國(guó)的相關(guān)規(guī)程要求絕緣電阻測(cè)試儀輸出短路電流應(yīng)大于0.5mA、1 mA. 2 mA、5 mA,要求高的場(chǎng)合應(yīng)盡量選擇輸出短路電流較大的絕緣電阻測(cè)試儀。

2.為什么測(cè)絕緣時(shí)，不但要求測(cè)單純的阻值，而且還要求測(cè)吸收比，極化指數(shù)，有什么意義?

在絕緣測(cè)試中，某一個(gè)時(shí)刻的絕緣電阻值 是不能全面反映試品絕緣性能的優(yōu)劣的，這是由于以下兩方面原因，一方面，同樣性能的絕緣材料，體積大時(shí)呈現(xiàn)的絕緣電阻小，體積小時(shí)呈現(xiàn)的絕緣電阻大。另一方面，絕緣材料在加上高壓后均存在對(duì)電荷的吸收比過(guò)程和極化過(guò)程。所以， 電力系統(tǒng)要求在主變壓器、電纜、電機(jī)等許多場(chǎng)合的絕緣測(cè)試中應(yīng)測(cè)量吸收比一即R60s和R15s的比值，和極化指數(shù)即R10min和R1min比值，并以此數(shù)據(jù)來(lái)判定絕緣狀況的優(yōu)劣。

3.在高壓高阻的測(cè)試環(huán)境中，為什么要求儀表接"G"端連線?

在被測(cè)試品兩端加上較高的額定電壓，且絕緣阻值較高時(shí)，被測(cè)試品表面受潮濕，污染弓|起的泄漏較大，示值誤差就大，而儀表" G'端是將被測(cè)試品表面泄漏的電流旁路，使泄漏電流不經(jīng)過(guò)儀表的測(cè)試回路，消除泄漏電流引起的誤差。

4.在校測(cè)某些型號(hào)絕緣儀表"L"、"E"兩端額定輸出直流高壓時(shí)，用指針式萬(wàn)用表DCV檔測(cè)L、E兩端電壓，為什么電壓會(huì)跌落很多,而數(shù)字式萬(wàn)用表則不會(huì)?

用普通的指針式萬(wàn)用表直接在絕緣電阻測(cè)試儀"L" "E"兩端測(cè)量 其輸出的額定直流電壓，測(cè)量結(jié)果與標(biāo)稱的額定電壓值要小很多(超出誤差范圍)，而用數(shù)字萬(wàn)用表則不會(huì)。這是因?yàn)橹羔樖饺f(wàn)用表內(nèi)阻較小，而數(shù)字萬(wàn)用表內(nèi)阻相對(duì)較大。指針式萬(wàn)用表內(nèi)阻較小，絕緣電阻測(cè)試儀L-E端輸出電壓降低很多，不是正常工作時(shí)的輸出電壓。但是，用萬(wàn)用表直接去測(cè)絕緣電阻測(cè)試儀的輸出電壓是錯(cuò)誤的，應(yīng)當(dāng)用內(nèi)阻阻抗較大的靜電高壓表或用分壓器等負(fù)載電阻足夠大的方式去測(cè)量。

5.能不能用兆歐表直接測(cè)帶電的被測(cè)試品，結(jié)果有什么影響，為什么?

為了人身安全和正常測(cè)試，原則上是不允許測(cè)量帶電的被測(cè)試品，若要測(cè)量帶電被測(cè)試品，不會(huì)對(duì)儀表造成損壞(短時(shí)間內(nèi))， 但測(cè)試結(jié)果是不準(zhǔn)確的，因?yàn)閹щ姾?，被測(cè)試品便與其它試品連結(jié)在一起， 所以得出的結(jié)果不能真實(shí)的反映實(shí)際數(shù)據(jù),而是與其它試品-起的并聯(lián)或串聯(lián)阻值。

6.為什么電子式絕緣電阻測(cè)試儀幾節(jié)電池供電能產(chǎn)生較高的直流高壓?

這是根據(jù)直流變換原理,經(jīng)過(guò)升壓電路處理使較低的供電電壓提升到較高的輸出直流電壓，產(chǎn)生的高壓雖然較高但輸出功率較小。(如電警棍幾節(jié)電池能產(chǎn)生幾萬(wàn)伏的高壓)

7.用絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量絕緣電阻時(shí),有哪些因素會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，為什么?

A) 電池電壓不足。電池電壓欠壓過(guò)低,造成電路不能正常工作，所以測(cè)出的讀數(shù)是不準(zhǔn)確的。

B) 測(cè)試線接法不正確。誤將"L"、"G"、 "E"三端接線接錯(cuò)，或?qū)?quot;G"、 "L"連線"G"、 "E"連線接在被測(cè)試品兩端。

C) "G"端連線未接。被測(cè)試品由于受污染潮濕等因素造成電流泄漏引起的誤差， 造成測(cè)試不準(zhǔn)確，此時(shí)必須接好"G"端連線防止泄漏電流引起誤差。(責(zé)任編輯: 螞蟻)

D) 干擾過(guò)大。如果被測(cè)試品受環(huán)境電磁干擾過(guò)大，造成儀表讀數(shù)跳動(dòng)。或指針晃動(dòng)。造成讀數(shù)不準(zhǔn)確。

E) 人為讀數(shù)錯(cuò)誤。在用指針式絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量時(shí)，由于人為視角誤差或標(biāo)度尺誤差造成示值不準(zhǔn)

確。

F) 儀表誤差。儀表本身誤差過(guò)大，需要重新校對(duì)。

8.高阻絕緣表現(xiàn)場(chǎng)測(cè)容性負(fù)載時(shí)(如主變)，指針顯示阻值在某一區(qū)間突然跌落 (不是正常測(cè)試時(shí)的最大值區(qū)間內(nèi)的緩慢小幅擺動(dòng))，快速來(lái)回?cái)[動(dòng)， 是什么原因?

造成該現(xiàn)象主要是試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)某部位出現(xiàn)放電打火。絕緣表向容性被測(cè)試品充電中， 當(dāng)容性試品被充至-定電壓時(shí)，如果儀表內(nèi)部測(cè)試線或被測(cè)試品中任-部位有擊穿放電打火， 就會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。判別辦法:(1)儀表測(cè)試座不接入測(cè)試線，開(kāi)啟電源和高壓,看儀表內(nèi)是否有打火現(xiàn)象發(fā)生(若有打火可聽(tīng)到放電打火聲。(2)接上L、G、E測(cè)試線，不接被測(cè)試品，L測(cè)試線末端線夾懸空，開(kāi)啟高壓，看測(cè)試導(dǎo)線是否有打火現(xiàn)象發(fā)生。若有打火現(xiàn)象，則檢查: a) L、 G測(cè)試線芯線(L端)與裸露在外的線(G端)是否過(guò)近，產(chǎn)生拉弧打火。b) L端芯線插頭與測(cè)試座屏蔽環(huán)或測(cè)試夾子與被測(cè)試品接觸不良造成打火。c) 測(cè)試線與插頭、夾子之間虛焊斷路，造成間隙放電。(3)接入被測(cè)試品， 檢查末端線夾與試品接觸點(diǎn)附近有無(wú)放電打火。(4)排除以上原因，接好被測(cè)試品，開(kāi)啟高壓，若儀表仍有上述現(xiàn)象則說(shuō)明被測(cè)試品絕緣擊穿造成局部放電或拉弧。

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