体积电阻率 表面电阻测试仪

LST-121型固体绝缘材料体电阻率和表面电阻测试仪是按照国家标准GB/T 1410-2006/IEC 60093:1980：《固体绝缘材料体电阻率和表面电阻率试验方法》研制的多用途综合测量装置，它可以测试固体绝缘材料体电阻率和表面电阻率，也可单独作为超高电阻计或微弱电流表使用。

本测试仪特增设双窗口同步显示测试结果(电阻率或表面电阻)及测试条件(电压或电流)功能

固体绝缘材料体电阻率和表面电阻测试仪主要由主机、高压测试台等部分组成。主机主要由高压电源、数控可编程放大器、高分辨率ADC、键盘输入、显示驱动及嵌入式单片机系统组成。高压测试台主要由标准环形三电极和连接线等组成！对于小面积高阻薄膜类样品方阻测试可以选配LST-121-F02型方阻探头。体积电阻率 表面电阻测试仪

仪器所有参数设定、功能转换全部采用数字化键盘输入；具有零位、满度自校功能；可自动/手动转换量程，测试结果由数字表头直接显示。仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、结构紧凑、测量简便、读数方便等特点。

本仪器适用于防静电产品如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量.

二、技术参数

1. 测量范围、分辨率

测试电压范围U_X: 0.1V ～500V.

电阻测试范围R_X: 1×10²Ω ～5×10¹³Ω，   分辨率1/2000, 

电流测试范围I_X: 1.5× 10^-3A ～ 10× 10^-12A,分辨率1/2000。

体电阻率试范围ρ_V: F_V×10²Ω-cm ～F_V×10¹²Ω-cm，F_V体电阻率修正系数1～99,默认标准三电极F_V=23.76cm/h

表面电阻率测试范围ρ_S: F_S×10³Ω/□～F_S×10¹⁷Ω/□，F_S表面电阻率修正系数1～99,默认标准三电极F_S=34.55    lst-121                                                                             LST-121

2. 电阻量程划分（电阻率要乘以相应修正系数1～99）、测试条件及误差等级

3. 可测半导体材料尺寸（以标准电极为）

直        径：  测试台直接测试方式 宽(W)×长(L)≥90mm×90mm，或直径 Φ≥90mm

厚        度：  测试台直接测试方式 厚度d≤2.5mm,   

4. 电源：

功耗：主机< 15W

输入: 220V±10%   50Hz

5. 本仪器工作条件为：

温    度：   0～35℃

相对湿度：   ≤60%

工作室内应无强电磁场干扰，不与高频设备共用电源。

6. 外形尺寸：

主      机：  320mm（长）×320 mm（宽）×135mm（高）

高压测试台：  Φ=100mm（底座直径）×80 mm（高）

三、工作原理

1. 测试原理：体电阻率和表面电阻率测试原理简介如下：

注：详细原理请参照国家标准GB/T 1410-2006/IEC 60093:1980：《固体绝缘材料体电阻率和表面电阻率试验方法》

[1]体电阻率表面电阻率测量基本原理图：

如下 图1 固体绝缘材料电阻率测试原理图

[2]体电阻率表面电阻率测量常用电极示意图：

如下 图2 标准平板样品测试电极原理图

如下 图3 标准管状样品测试电极原理图

[3]体电阻率表面电阻率测量计算公式：

[4]体电阻率表面电阻率测量重复性：

[5]体电阻率表面电阻率测量测试报告注意点：

[6]体电阻率表面电阻率测量快捷方式--标准测试电极时的修正系数：

当测试样品形状和测试电极形式确定时，则样品体电阻率或表面电阻率与体电阻的换算系数就是常数。本仪器不但可以直接测试显示测试电压测试电流值，还可以设定相应换算系数值，就可以直接显示样品体电阻率或表面电阻率值。下是本机配备的测试三电极参数和测试样品体电阻率或表面电阻率对应修正系数：

  注：参照图2，按以下修正系数，体电阻率终单位为Ω·cm表面电阻率为Ω/□

表3.1 环形三电极修正系数

 2. 电气原理

LST-121型超高阻微电流测试仪原理方框图如图3.3所示。

图3.3 LST-121原理方框图

四、结构特征

主机为仪器主要电气部分所在，在其面板结构特征和标准三电极组成如图4.1所示。

图4.1 LST-121面板特征和标准三电极组成示意图

主机后盖板设有交流220V电源插座和保险丝座以及电源开关。

五、使用方法

ST2643型超高阻微电流测试仪能够测量普通电阻器或绝缘材料的体电阻R_X（修正系数1.000），绝缘材料体电阻率ρ_V、表面电阻率ρ_S（后二项需调整不同的修正系数），也可用作为微电流测试仪。

5.1 操作概述

(1) 测试准备（以体电阻率或表面电阻率测试为例）：

主机电源开关置于断开位置，将电源插头插入具有漏电保护断路器的电源插座。打开主机电源，预热半小时后，投入使用为宜！测试电极和测试样品应在测试前应进行清洁处理。

如图4-1，将测试台的线缆插头与主机的输入插座连接起来，连接方式按照测试需要电阻率或方阻，参照原理章节3.1和图1。将电极与样品良好接触，注意三电极中圆柱电极、环型电极和平板电极要同轴放置，样品置于平板电极之上和圆柱电极、环型电极之下，平板电极的绝缘板朝下。

   测试电压量程选择，一般选先选50V档，对于测试结果大于高阻10⁶的再选其它档。如100V或更高电压，主要原则就是测试电流要有3位到4位显示值。

图  5-1A 设定参数           图5-1B测试电流            图5-1C测试电压

 (2) 参数设定：

仪器开机默认状态为“设定” 模式，参照图5.1A LST-121面板示意图，右窗口右侧“设定”模式灯亮，通过键盘输入需要的修正系数。系数有效范围为00.01～99.99，,当前设定系数由右侧窗口显示。输入完毕要按“确定”键保存。按键操作详见下5.2节键盘输入与窗口显示规则说明，仪器默认修正系数（F=1.000）, 对于仪器所配电极，测试体电阻率或表面电阻率参照表3.1查取系数F_V或F_S,对于其他非标准电极，参照原理章节3.3计算F_V或F_S

(3)测量：

设定完毕，按“模式”键，切换仪器到“测量”模式（电流或电压）。按“启动”按钮，启动高压并开始测试，窗口左侧显示体电阻率或表面电阻率（具体由设定系数意思确定），右侧窗口显示测试电流或测试电压，如图5-1B图5-1C，由“模式”按键选择，右侧状态指示灯指示。由数字显示窗直接读出测量结果。

！ 面板键盘详细操作规则请见“键盘输入与窗口显示规则说明”。

  （4）样品的取出

首先按“停止”按钮切断高压电源！再从仪器面板上UH和UL端拔掉高压连接线，取出样品！

5.2.键盘输入与窗口显示规则说明（请参见图4.1 LST-121面板示意图）

(1) 设定模式时键盘输入与显示规则

(2) 测量模式时键盘输入与显示规则

5.3.两端子电阻器体电阻测试操作：

  对于两端子电阻器体电阻R_X测量，利用“UH”作高压输出，经电阻器，再由“I_i”端输入构成测试回路，“UL”端不用。

5.4.作为微电流表的测试操作：

  对于单独作为微电流表的测量操作，利用“I_i”作电流输入端，经仪器，再由“UL”端输出构成测试回路，“UH”端不用。

5.5.作为小型薄膜方阻的测试操作：（选配LST-121-F02小型薄膜方阻测试探头）

   如左图5-2，对于外形尺寸较小10mmX10mm以下的高阻薄膜，测试方阻，ST2254-F01型标准电极因尺寸较大不好测试，可以选用小型LST-121-F02型环形电极探头。

薄膜测试注意点，首先测试电压尽量选用50V，高阻需要才选500V。特别是不可高压未关闭就进行探头升降操作，这样会在电极和薄膜接触未稳状态时打火，灼伤或烧坏薄膜，引起测试不准甚至测试不出数据！如图所示。

图5-2  LST-121-F02环形探头

六.高压高阻测试操作注意点：

     高压高阻测量一定要严格按使用方法步聚进行，否则有可能造成仪器损坏或电人。

6.1 禁止将“Rx”两端短路，

以免微电流放大器受大电流冲击损坏

6.2 在测试过程中不要随意改动测量电压。

随意改动测量电压可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器，而且有的材料是非线性的，即大范围内电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。测试电压量程选择，一般选先选50V档，对于测试结果大于高阻10¹⁰的再选500V档。再电压档位切换时，应该先关闭高压。

6.3 测量时从低次档逐渐拔往高次档

    测量时尽量用手动方式，从低档位逐渐拔往高档，每拨一次稍停留至少1～2秒以使观察显示数字，当被测体电阻大于仪器测量量程时，电阻表显示“”，表示超量程，当被测体电阻小于仪器测量量程时，电阻表显示“”，表示欠量程，仪器超或欠量程时，量程指示灯和显示数据会闪烁。此时应继续将仪器拨到量程更高或更低的位置，当仪器测量量程合适时，便停止闪烁，稳定显示数据，当前的数字乘以档位指示数量级指数即是被测值。当有稳定显示数字时不要再往更高次档拨，否测仪器会过量程，机内保护电路开始工作，超或欠量程仪器测量准确度会下降。!

6.4 大部分绝缘材料，特别是防静电材料的电阻值在加电压后会有一定变化而引起数字变化

由于本仪器的分辩率很高，因而会引起显示值的末尾几位数也变化，这不是仪器本身的问题，而是被测量对象的导电机理复杂而使得阻值有些变化。在这种情况下往往取2位有效数就够了。

6.5 接通电源后，手指不能触及高压线的金属部分

本仪表有三连根线:高压线(红/黑)和微电流测试线。在使用时要注意高压线，开机后人不能触及高压线，以免电人或麻手。

6.6 测试过程中不能触摸微电流测试端

微电流测试端怕受到大电流或人体感应电压及静电的冲击。所以在开机后和测试过程中不能与微电流测试端接触，以免损坏仪表。

6.7 在测量高阻时，应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽.

在测量大于10¹⁰ Ω以上时，为防止外界干扰面而引起读数不稳。

6.8 每次测量完时应将量程开关拨回“10³”档再进行下次测试

在测量时应逐渐将量程开关拨到高阻档，测量完时应将量程拨回低档。以确保下次量程处在低阻量程档。