影響電阻或電阻率測(cè)試的主要因素
一、環(huán)境溫度和濕度
典型材料的電阻值隨著環(huán)境溫度和濕度的增加而降低。相對(duì)而言,表面電阻(率)對(duì)環(huán)境濕度敏感,而體電阻(率)對(duì)溫度敏感。隨著濕度的增加,表面泄漏增加,身體的導(dǎo)電性增加。當(dāng)溫度升高時(shí),載流子運(yùn)動(dòng)速率增加,介質(zhì)材料的吸收電流和導(dǎo)電電流也相應(yīng)增加。據(jù)有關(guān)資料顯示,一般介質(zhì)在70℃時(shí)的電阻值在20℃時(shí)只有10%。因此,在測(cè)量材料的電阻時(shí),需要指出樣品與環(huán)境處于平衡狀態(tài)的溫度和濕度。
二、測(cè)試電壓(電場(chǎng)強(qiáng)度)
介電材料的電阻(速率)值通常不能在很寬的電壓范圍內(nèi)保持恒定,即不適用歐姆定律。在常溫條件下,在較低的電壓范圍內(nèi),電導(dǎo)率隨外加電壓的增加呈線性增加,而材料的電阻保持不變。超過(guò)一定電壓后,由于電離運(yùn)動(dòng)的增加,導(dǎo)電電流的增加遠(yuǎn)快于測(cè)試電壓的增加,材料的電阻值迅速下降。可以看出,施加的測(cè)試電壓越高,材料的電阻值越低,因此不同電壓下測(cè)試的材料的電阻值可能會(huì)有很大的差異。
值得注意的是,材料電阻值變化的決定因素是測(cè)試時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度,而不是測(cè)試電壓。對(duì)于相同的測(cè)試電壓,如果測(cè)試電極之間的距離不同,材料電阻率的測(cè)試結(jié)果也會(huì)不同。正負(fù)極之間的距離越小,測(cè)試值越小。
三、測(cè)試時(shí)間
當(dāng)用一定的直流電壓對(duì)被測(cè)材料加壓時(shí),被測(cè)材料上的電流不是瞬間達(dá)到穩(wěn)定值,而是有一個(gè)衰減過(guò)程。加壓的同時(shí)流過(guò)大的充電電流,然后是比較慢的長(zhǎng)時(shí)間吸收電流,最后達(dá)到比較穩(wěn)定的電流流動(dòng)。測(cè)得的電阻值越高,達(dá)到平衡的時(shí)間越長(zhǎng)。因此,為了在測(cè)量過(guò)程中正確讀取被測(cè)電阻值,應(yīng)在穩(wěn)定后讀取值或加壓1分鐘后的讀數(shù)值。
此外,高絕緣材料的電阻也與充電歷史有關(guān)。為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料的靜電性能,在對(duì)材料進(jìn)行電阻(率)測(cè)試時(shí),應(yīng)先斷電并靜置一段時(shí)間。靜置時(shí)間可取5分鐘,然后按測(cè)量程序進(jìn)行測(cè)試。一般來(lái)說(shuō),對(duì)一種材料的檢測(cè),至少應(yīng)隨機(jī)抽取3~5個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè),取平均值作為檢測(cè)結(jié)果。
四、測(cè)試設(shè)備漏電
在測(cè)試中,線路中絕緣電阻低的接線往往與被測(cè)樣品和采樣電阻并聯(lián)不當(dāng),可能對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。為此:
為減少測(cè)量誤差,應(yīng)采用保護(hù)技術(shù),在漏電流較大的線路上加裝保護(hù)導(dǎo)體,以基本消除雜散電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響;
由于高壓線表面電離,對(duì)地有一定的漏電,所以盡量采用絕緣高、線徑大的高壓線作為高壓輸出線,盡量縮短連線盡可能減少尖端并消除電暈放電。
試驗(yàn)臺(tái)和支架采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制成,避免因此類原因?qū)е略囼?yàn)值偏低。
五、外部干擾
高絕緣材料加直流電壓后,通過(guò)樣品的電流很小,極易受到外界干擾,導(dǎo)致測(cè)試誤差較大。熱電勢(shì)和接觸電勢(shì)一般較小,可以忽略不計(jì);電解電位主要是濕樣品與不同金屬接觸產(chǎn)生的,只有20 mV左右。而且,在靜態(tài)試驗(yàn)中要求相對(duì)濕度較低,在干燥環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),要消除電解電位。因此,外界干擾主要是雜散電流的耦合或靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電位。