涂层表面电阻率测量仪

发布时间：2022年11月

1 概述
ZST-212电阻率测试仪用于测量绝缘材料、电工产品、各种元器件的绝缘电阻；该仪器具有测量精度高、性能稳定、操作简单、测试完毕后高压短路放电保护等优点，仪器的最高量程10¹⁷Ω电阻值。
本仪器依据标准：
GB/T1410-2006；IEC60093:1980
GB/T 31838.1-2015； IEC 62631-1:2011
GB/T 31838.2-2019； IEC 62631-3-1：2016
GB/T 31838.3-2019； IEC 62631-3-2：2015
GB/T 31838.4-2019； IEC 62631-3-3：2015
GB/T10064-2006
GBT1692-2008
2功能特点
ZST-212电阻率测试仪采用PLC控制，触控屏显示，测试过程全自动，主要用于塑料、薄膜等绝缘材料的表面电阻率、体积电阻率的测量。
2.1、触控屏人机界面，数显电阻值，自动计算电阻率。
2.2、表面电阻和体积电阻的测量可通过屏幕按钮一键切换，测量接线无需转换。
2.3、测试信号采用三同轴屏蔽线缆输入，测试精度高。
2.4、电阻量程档位自动切换，试验过程全自动。
2.5、测试仪器和屏蔽箱一体化，无需外接线。
3 规格及技术特性及使用条件
3.1、规格和主要技术参数
型号： ZST-212电阻率测试仪。
电阻范围：（10⁴ ～10¹⁷）Ω。
电阻测量误差：  1×10⁴～1×10⁸ Ω±5%；
1×10⁸～1×10¹⁰ Ω±5%；
1×10¹⁰～1×10¹² Ω±10%；          
1×10¹²以上±20%；
测试电压：10V、50V、100V、250V、500V、1000V。
测试电压(见表1)、测量范围(见表2)
 
表1

表2 不同试验电压下各采样电阻档位对应的阻值测试范围表

3.2、使用条件
①环境温度： 0～40℃
②相对温度：≤70%
③供电电流：交流220V ±10%  50Hz
3.3、仪器可连续工作8小时
3.4、消耗功率：约 10W
4 仪器结构及工作原理
4.1、仪表结构：主要由五部分组成如图 1
 
图1 结构图
①直流高压电流输出10，50，100，250，500，1000V六档。
②根据试样的电阻值及直流高压值选择合适的量程档位。
③高输入阻抗直流放大器（输入阻抗>10¹⁵Ω）。
④触控屏显示界面，显示被测绝缘电阻和微电流值。
⑤电源供给仪器各部分工作电源。
4.2、仪器作高阻测试时其主要原理如图 2 所示，测试时被测试样电阻 Rx 与高阻抗直流放大器的输入电阻(倍率电阻)“Ro”串联并跨接于直流电源上，高阻抗直流放大器将其输入电阻“Ro”上的分压电压 Uo 经放大后送指示器指示被测绝缘电阻值，并按（1）式计算绝缘电阻。
 
U测试电压     Ro倍率取样电阻     其上电压为Uo
Rx被测试样的绝缘电阻     Ko为放大器的放大倍数
5操作界面
5.1箱体整体功能介绍
5.1.1、触控屏。用于设置试验参数，显示测量值、显示状态监控和按钮操作等功能。
5.1.2、高压指示灯。此灯亮时表示已启动，主回路已有直流电压输出，灯灭时表示试验结束，直流高压已降为零。
5.1.3、电源开关。提供给整机的试验电源开关。
5.1.4、接地柱。控制柜机壳与接地系统（大地）相连。
5.1.5、电源插座。提供试验设备的电源，电源为220V  50Hz 6A
5.2操作界面
 
图3操作界面
5.2.1、施加电压/试验电压。设置和显示的是施加到试品上的直流高压值。
5.2.2、电化时间/电化计时。设置和显示测试试品的充电极化时间，一般设置60s。
5.2.3、试品厚度。表示的是被测试品的厚度。
5.2.4、电极间隙。电极采用的是间隙2mm的电极还是间隙5mm的电极。
5.2.5、测试模式。体积电阻、表面电阻和绝缘电阻三种测试模式。
5.2.6、测试电流。指示的是测试试品上的电流值。
5.2.7、体积/表面/绝缘电阻。启动开始测量后，显示9.99×10¹⁶表示测试的电阻量程档位偏低，当档位合适时，表示的是测试试品的电阻值，电化时间到了之后自动停止测试，保持显示最后时刻的电阻值。
5.2.8、电阻率。依据选择的测试电极和试品厚度自动计算出体积电阻率或表面电阻率。
5.2.9、启动按钮。在设置好试验参数后，按此按钮后启动测试程序，自动进行测试。
5.2.10、停止按钮。按此按钮后停止测试。
5.2.11、校准按钮。系统参数校正界面。
5.3校准界面
点击校准按钮后进入校准界面。
 
图4校准界面
5.3.1、标准电阻校准系数。用于调整触控屏上各采样电阻档位上的电阻倍率。比如用四档位对1×10¹¹Ω电阻（作为被测样品）进行测量，触控屏上显示的是1.1×10¹¹Ω，应将六次方k值修改成原k值的0.90倍，反之，将k值改大。
5.3.2、采样高压校准系数。用于调整触控屏主界面左上角实测的试验电压值。比如校准的标准电压表示值是1000V，触控屏上显示的是990V，应将k值修改成原k值的0.99倍（990/1000=0.99），反之，将k值改大。
5.3.3、自动和手动档位。实际测量时用自动档位，当需要校准时切换到手动档位。
5.3.4、英文/中文。点击后整个操作界面和设置界面在中英文之间切换。
注意：校准界面的参数未经生产厂家允许不得轻易修改。
6 常用接线方法
用三电极系统测试绝缘材料的体积电阻和表面电阻。
屏蔽箱内三个接线端子，左侧测试端插红线，接中间的圆柱电极（测试电极），右侧插黑线，接圆环电极，中间插入下电极（直径最大的圆柱电极）。
 
测体积电阻 Rv             测表面电阻 Rs
 
图5三电极原理接线图
图中：（1）测试电极 （2）下电极 （3）环电极 （4）被测试品
测试三电极系统按照绝缘电阻、体积电阻和表面电阻试验方法或GBT31838.3-2019中的规定制作的，其主要尺寸如下：
测量电极直径d1= 50mm
保护电极内径d2= 54 mm或60mm
保护电极与测量电极间的间隙 g = 2mm或g = 5mm
测试表面电阻和测试体积电阻时的接线图如下所示：
 
图6 三电极实物接线图
体积电阻、表面电阻和绝缘电阻通过触控屏上的测试模式切换，系统通过内部的继电器自动进行线路切换，外部接线始终不变。
7测试步骤
7.1、打开设备电源开关，预热10分钟。
7.2、打开屏蔽箱盖，将被测试品放置在三电极中间位置，试品应全部覆盖下电极。
7.3、按照图5和图6的接线方式接好线，右侧黑色线接环电极，左侧红色线接测试电极。
7.4、调整环电极的位置，环电极和测试电极之间的间隙均匀。
7.5、关闭屏蔽箱盖，设置施加电压、电化时间（默认60s）和厚度。
7.6、同一个试品需要测量表面电阻和体积电阻时，一定要先测表面电阻后测体积电阻。将测试模式档位开关至需要的档位。
7.7、按启动按钮，观察电阻值和档位的变化，当档位稳定开始电化计时，电化时间到后记录电阻值。
7.8、测试结束，观察高压指示灯灭，打开试验箱盖，换取试品，重复步骤2～7。
7.9、试验结束，关闭电源，用绸布盖住设备，保持清洁。
8电阻率计算
8.1体积电阻率的计算（以间隙2mm为例）：
例如：测量体积电阻R_V时R_V=3.2×10¹²Ω
体积电阻率怎么计算呢？

d₁ : 被保护电极直径为50mm。
g：测量电极间间隙 g =2mm
h : 绝缘材料试品的厚度（mm）
Rv：体积电阻值
A: 被保护电极有效面积（mm²）
根据本电极的底面积为

比如测量试品的厚度h是2mm，
那么体积电阻率=2123.72/2* R_V
=1061.86 R_V
=1061.86mm×3.2×10¹²Ω
≈3.4×10¹²
也就是说只要读出来体积电阻R_V（单位Ω），测量出试品的厚度h（单位mm），
那么= 
8.2表面电阻率的计算：
例如：测量表面电阻R_s时的表面电阻是R_s=4.0×10¹³Ω
表面电阻率怎么计算呢？
依下述公式计算出值：
= r
：表面电阻率
Rs：表面电阻值
P : 被保护电极的有效周长（mm）
g : 两电极之间的距离单位（mm）

≈82 R_s
=82×4.0×10¹³Ω
=3.28×10¹⁵
也就是说只要读出来表面电阻R_s（单位Ω），然后乘以82就是表面电阻率。表面电阻率和试品的厚度无关，只和电极的尺寸有关。
9 注意事项
9.1、使用前务必详阅此说明书，并遵照指示步骤，依次操作。
9.2、设备必须在环境温度0～40℃，湿度不大于70%的环境下进行。
9.3、机壳必须可靠接地。
9.4、开机后必须预热不少于10分钟。
9.5、试品尺寸必须大于下电极面积。
9.6、试品必须放在屏蔽箱内并关上盖进行测试。
9.7、同一个试品需要测量表面电阻和体积电阻时，一定要先测表面电阻后测体积电阻。
9.8、同一试品采用不同电压测试时，应先用低电压测试，再用高电压测试。反之会使测试结果出现较大误差。
9.9、绝缘电阻越大，电化时间需要越长才能够趋于稳定，一般取值60s，也可根据实际情况自行设定。
9.10、针对同一试品两次以上的测试，务必要确保两次测试时的环境条件（如：温度、湿度等）及测试条件（如：充放电时间）一致，且有足够长的时间间隔。
9.11、测试电压取1000V时，测试电阻值1×10⁷Ω～1×10¹⁷Ω，电压取100V时，测试电阻值1×10⁶Ω～1×10¹⁵Ω，电压取10V时，测试电阻值1×10⁴Ω～1×10¹⁴Ω。
10校验方法
10.1、电压校验
将触控屏上“测试模式”档位开关至“表面电阻”档，中间孔线接电压表的负极，右侧孔接电压表正极。
在触控屏设置界面设置所要校验的电压值（1000V/500V250V/100V/10V）。
按启动按钮，待电压稳定后读取电压表的数值并记录。
10.2、电阻校验
将将触控屏上“测试模式”档位开关至“表面电阻”档，左侧接标准电阻的一端，右侧接电阻的另一端，中间接电阻的屏蔽端。
按照标准电阻的额定电压值选择直流电压档位，按启动按钮，待电阻值稳定后读取数据并记录。
11仪表的成套性
ZST-212电阻率测试仪    1台
电源线 1根
测试线 2根
接地线 1根
测试三电极 1套
使用说明书 1份
合格证 1张

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