固体片材表面电阻率测定仪

发布时间：2022年11月

1.性能特点及用途介绍
   ZST系列体积表面电阻率测试仪
符合GB/T1410-2006；IEC60093:1980（已被GB/T 31838代替）
GB/T 31838.1-2015； IEC 62631-1:2011（固体电气绝缘材料介电和电阻特性）第一部分
GB/T 31838.2-2019； IEC 62631-3-1：2016（体积电阻和体积电阻率）
GB/T 31838.3-2019； IEC 62631-3-2：2015（表面电阻和表面电阻率）
GB/T 31838.4-2019； IEC 62631-3-3：2015（绝缘电阻）代替GB/T10064-2006
GBT1692-2008
，是测试绝缘材料、光伏材料、电线电缆以及其他电工制品绝缘电阻的理想设备。多年来已有数千台仪表用于国内外材料厂、电线电缆厂、防静电产品生产厂、标准计量部门、电力部门以及军工、科研单位，并被国家电线电缆检测中心及国家防静电检测中心选用，作为产品型式试验专用设备。与同类产品相比有以下几个特点：

采3 1/2 位数字显示，桥式测量电路，测量准确度高，读数方便、准确。

采便携式结构，体积小重量轻使用方便。

由电池供电，仪表可以工作于对地悬浮状态, 彻底解决了电线电缆测试中水箱接地引起的高压短路问题, 既提高了抗干扰能力又免去了电源线牵挂，适合生产现场测量成盘电缆，在固定场合也可用外接稳压电源供电。

内置定时器，自动读数锁定，在测试电线电缆绝缘电阻等规定测量时间的情况下，使用尤其方便。

功欲成必先利其器，本公司在二十余年高阻测量产品的开发中，不断加大科研投入，完善仪表的计量检定工作，经过长时间的艰辛研究，完成了10¹³Ω及10¹⁴Ω超高阻标准器（实体电阻）的开发，其准确度、稳定性、及电压系数等主要技术性能超过了国外同类产品。该超高阻标准器的出现将彻底改变长期以来高阻计生产与计量检定脱节的现状，即高阻计生产企业在某些量程无法检测的情况下自行标注仪表的测量上限，计量检测机构既无法证实，也不予否认，从而造成许可证授权测量范围与说明书标注范围不相符的现象。本公司是目前国内唯一拥有10¹³Ω及10¹⁴Ω以上量程检定能力的生产企业，利用三端模拟电阻扩展原理，高阻的检定可拓展至10¹⁶Ω甚至10¹⁷Ω！本公司出品的高绝缘电阻测量仪的每个量程都经过实实在在的出厂检定，为产品质量提供了坚实的保障。
随着生产技术的进步，本公司将逐步推出ZST-121、ZST-122等系列中的新品，取代原来的老产品，仪表的适用范围更广，而性能有较大的提高，改进的内容有：显示器、准确度、测量范围、功耗等。
ZST-122体积表面电阻率测试仪是最新产品，是一款高性能的数字式超高阻与微电流综合测量仪，采用了世界先进的微电流测量器件,其特点为：
（1）电阻测量范围高达0—2×10¹⁹Ω（直接测量，如采用电压-电流法推算，则可测量超过10¹⁸Ω电阻），是目前超高阻测量能力较强的数字式仪表，ZST-122是取代指针式高阻计进行绝缘材料体积电阻率与表面电阻率测量的最佳仪表。最高分辨力为100Ω。
（2）全系列七种（10，25，50，100，250，500，1000V）输出电压，适用于电线电缆、绝缘材料、电子元器件、防静电工程等一切领域作超高阻、微电导测量。
（3）微电流测量功能，电流测量范围：0.1fA (10^-16A)—199.9μA, 是微电流测量灵敏度最高、分辨力最强的数字式仪表，适用于半导体器件测试、电子元器件生产、光电测量、生物电流测量、原子能研究、科学实验等一切微电流测量领域。
（4）电流平衡功能，可以平衡补偿测量回路的零电流误差，在测量极微弱电流时准确性更高。
（5）内置高性能可充电电池，免除了更换电池的麻烦，节省了更换电池的开支。
（6）人性化的操作界面。大屏幕、高亮度的液晶显示屏，除了测量结果显示外，还有测量功能显示、输出电压显示、测量单位显示、倍率方次显示、电池低电压告警显示、误操作告警显示等，所有信息，一目了然。
ZST-122的高阻测量范围及微电流测量灵敏度达到了KEITHLEY 6517A( 世界名牌产品 )的最高水平, 两者主要技术性能对比如下：

系列产品用途简介：
ZST-121超高测量范围，量程达到0-2×10¹⁷Ω，取代指针式高阻计的最佳仪表。
ZST-122 高性能全功能超高阻、微电流综合测量仪表，除了覆盖ZST-121的全部功能与用途外，其他特点与用途见上述专题介绍。
2.基本参数
   仪表的基本参数见表1
                                   表1基本参数                                                    

3技术要求
3.1 正常工作条件
3.1.1  环境条件
3.1.1.1 温度：0—40 ℃。
3.1.1.2 相对湿度：不大于80%（无凝露）。
3.1.1.3 除地磁场外，无电脉冲、电火花等干扰电磁场。
3.1.2  电源：DC  8.5—12.5V。                                                                           
3.2 基本误差                                 
3.2.1  ZST-121、ZST-122电阻测量基本误差见表2                                  
             表2 ZST-121、ZST-122电阻测量基本误差

3.2.2  电流测量基本误差见表3
                           表3 电流测量基本误差

其中I_X：仪表读数值（电流示值）
注：由于仪表采用了高准确度、高稳定度的桥式测量电路（数字比较法测量原理），电阻示值与测量电压的准确度无关，仪表实际上的测量误差，仅为规定值的 1/3—1/5。上述基本误差指标，主要是考虑到仪表检定工作的可行性，因为仪表可以标明的准确度，受到检定仪表的标准电阻与标准电流源的准确度的限制（标准器的准确度必须比被检仪表高3倍，在超高阻以及极微弱电流的领域里高准确度标准器的实现难度远大于被检的测量仪表。）
3.3 分辨力
  仪表显示器在各量程能够稳定读出的最小数值所对应电阻值应小于或等于该量程允许误差的1/10。
3.4端钮电压误差
仪表的端钮电压误差不大于额定值的±2 % 。
3.5端钮电压纹波含量
   仪表端钮电压中纹波含量的均方根值不大于直流分量的0.3% 。
3.6测量定时误差
仪表的测量定时误差不大于设定值的±5% 。
3.7电源消耗
  ZST-121小于60 mA； ZST-122小于70mA, 内置电池可连续工作30小时。
4使用方法                                                                         
4.1面板功能介绍                                                     
 （a）ZST-121面板

                             图1
 
（b）ZST-122面板
 
                                      图2
其中
（1）电源开关                            （13）校零旋钮                      
（2）电源指示灯（红）                    （14）倍率（量程）选择开关
（3）读数保持开关                        （15）高压（校零）选择开关
（4）读数保持指示灯（绿）                （16）功能选择开关
（5）1分钟定时开关                       （17）液晶显示屏
（6）2分钟定时开关                       （18）定时输入码盘         
（7）4分钟定时开关                       （19）“测量—电池”选择开关
（8）外接（充电）电源插座                 （20）“电阻—电流”选择开关
（9）高压输出端                           （21）充电指示灯（黄）
（10）测量输入端（红）与屏蔽端（黑）      （22）“保护—测量”选择按钮
（11）滤波器1开关                        （23）“保护”状态指示灯（红）
（12）滤波器2开关                        （24）“平衡—测量”选择开关                                                                                       
4.2 显示屏符号功能
4.2.1（a）ZST-121显示屏
 
                                         图3
（b）ZST-122显示屏
 
                                        图4
其中
（1）3 1/2 位测量结果显示          （10）输出测量电压500V
（2）E: 倍率方次代号（EXP）       （11）输出测量电压250V
（3）倍率方次数值                 （12）输出测量电压100V
（4）R：电阻测量；Ω:电阻值单位   （13）输出测量电压10V
（5）I：电流测量；A：电流值单位   （14）校零指示
（6）B：电池测量；V：电压值单位  （15）量程错误指示，逆时针转倍率开关
（7）输出测量电压1000V           （16）量程错误指示，测量结果无效
（8）输出测量电压50V             （17）读数保持符号
（9）输出测量电压25V             （18）电池电压过低告警显示         
4.3 准备
4.3.1安装电池   
ZST-121打开机壳后盖, 按后盖上指示的方向装入R20 1号电池8节，可用普通的1.5V碱性电池、锌锰电池, 也可用1.2V的可充电电池，推荐使用不易漏液的铁壳电池。ZST-122出厂时已内置可充电电池。
4.3.2电源电压检查  
   ZST-121：将高压（校零）选择开关（15）拨至“电池”位置， ZST-122：将 “电池—测量”选择开关（20）拨至“电池”位置，显示屏上出现“V”或“B(V)”字符，显示数值为电池的电压值，如显示屏上出现电池符号（18），表示电池电压过低，必须及时充电 。
4.3.3仪表的校零
   ZST-121、ZST-122操作步骤：将高压（校零）选择开关（15）拨至 “放电校零”（.000）档位，调节校零旋钮（13）使仪表示值为 .000。注意：面板上有几个“放电校零”（.000）档位，应选择与所选测量电压相邻的那个“放电校零”（.000）档位，以便一步进入测量位置。
4.4 绝缘电阻测量
4.4.1 仪表与被测器件的连接
在开始操作前, 仪表电源应处于关闭位置, 在前一次测量结束后，应经过30秒左右的内部放电时间, 以确保操作人员免受高压电击。 
4.4.1.1将被测器件的两端分别与仪表的高压输出端与测量输入端（黑线红夹子）相连，保护环与屏蔽端（黑线黑夹子）相连，如被测器件无保护环则屏蔽端空置。注意：测量输入端（黑线红夹子）除了与被测器件连接外，必须完全悬空，与其他任何物体的接触将会严重影响高阻测量的准确性。
4.4.1.2单芯电线绝缘电阻测量: 将被测电线放入恒温水箱中（电线两头放在水箱外），仪表高压输出端通过金属导体与水接通，测量输入端（红）与芯线相连，屏蔽端（黑）空置不用，见图7。
4.4.1.3多芯及有金属外套的电缆绝缘电阻测量：测量输入端（红）与被测芯线相连，将其它芯线与外套 ( 电缆屏蔽层 ) 连在一起后与仪表的高压端连接，屏蔽端（黑）空置不用，见图8。                                                              
4.4.1.4 防静电工程表面电阻测量:  与防静电工程电阻测量标准电极配套使用（选购件），将仪表的高压输出端与测量输入端分别与两个电极相连接（屏蔽端空置不用），剥去电极下表面黑色导电膜上的保护膜(黄色)后，将两个电极相隔一定距离置于被测物体表面（如测量防静电地板，相隔距离一般为30cm），见图9。注意：测量过程中不得接触电极的金属面，以免受到高压电击。注意保证导电膜表面清洁平整，测量完毕应将保护膜贴上，然后放在光滑平整的表面上，如有脏污，切忌利器檫刮，可以用普通封箱胶带在导电膜表面粘吸，将脏物粘去。
   如果被测物体的表面不是平面，则可用导电胶在被测物体表面的相应位置贴上两行平行的胶条，然后将仪表的高压输出端与测量输入端分别与两个导电胶条相连接（屏蔽端空置不用）。
4.4.2 打开电源开关。
4.4.3将倍率（量程）开关置于最低档位，仪表校零（见4.3.3节）。 
ZST-121、ZST-122的最低倍率为×10⁵Ω，电阻测量必须从最低量程开始，这是因为被测物体可能有很大的分布电容，由此导致的充电电流可能会在开始测量的瞬间对仪表高灵敏的输入端造成危害。
                                 
                              图5 单芯电缆测量
 
                                  图6 多芯电缆测量
 
                             图7 防静电工程表面电阻测量
其中：
1. 仪表高压输出端                                 10. 被测单芯电缆
2. 仪表测量输入端                                 11. 被测芯线
3. 屏蔽端夹子 (黑线黑夹子)                         12. 其他芯线
4. 输入端夹子 (黑线红夹子)                         13. 连接线
5. 高压端夹子 (红线红夹子，ZST-122为黑色屏蔽线)   14. 电缆屏蔽层（或金属外套）
6. 连接线                                         15. 被测多芯电缆
7. 金属导体                                       16. 防静电工程电阻测量标准电极
8. 恒温水浴箱 (图中未包括恒温部分)                 17. 导电膜
9. 水                                             18. 被测材料
4.4.4 选择合适的测量电压
   测量电压的选择是由被测物体的特性以及测量本身的技术规范而确定的, 不同的测量电压可能导致不同的测量结果，这是因为绝缘体的导电机理与金属的导电机理有本质上的不同，因此，除了特制的标准电阻外，一般的被测对象都有较高的负电压系数，即测量电压越高，电阻读数越小。将高压选择开关拨至相应的电压档位就可以获得所需的测量电压。注意：由于仪表内部高压电容的储能较大，内部放电时间要30秒左右，因此从一种测量电压时改变为另一种测量电压时，功能开关必须先放在“放电调零”档位，30秒后才能开始新选择的电压的测量，否则测量电压可能大幅度高于额定值，损坏被测器件，在电压未到达额定值之前，仪表读数也不正确

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