GB/T 31838-2019固體絕緣材料介電和電阻特性試驗(yàn)儀用于測(cè)量材料導(dǎo)電性能的專業(yè)儀器，其核心功能包括表面電阻率（Rs）和體積電阻率（Rv）的自動(dòng)化檢測(cè)，適用于材料科學(xué)、電子工程、防靜電產(chǎn)品等領(lǐng)域，基于歐姆定律和電場(chǎng)分布理論，通過(guò)施加穩(wěn)定電壓并測(cè)量電流值計(jì)算電阻率。體積電阻率需在材料內(nèi)部形成均勻電場(chǎng)，表面電阻率則需控制電場(chǎng)分布于材料表層?。表面電阻率表征材料表面對(duì)電流的阻抗，體積電阻率則反映材料單位體積內(nèi)的導(dǎo)電特性?。

GB/T 31838-2019固體絕緣材料介電和電阻特性試驗(yàn)儀通過(guò)施加電場(chǎng)并測(cè)量電流，基于?歐姆定律（R=V/I）?計(jì)算電阻率值，可覆蓋導(dǎo)電材料至絕緣材料的寬范圍檢測(cè)需求，表面電阻率（Ω/sq）?：表征材料表面單位面積的電阻，適用于評(píng)估防靜電材料（如織物、薄膜）的性能?。?體積電阻率（Ω·m或Ω·cm）?：定義為材料單位立方體積對(duì)泄漏電流的電阻，數(shù)值越高表明絕緣性能越優(yōu)。使用1MΩ、10GΩ、1TΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)環(huán)境溫度波動(dòng)≤±2℃，確保電流檢測(cè)電路精度?。

測(cè)量參數(shù)  絕緣電阻 R，泄漏電流 I，表面電阻 Rs，體積電阻 Rv

測(cè)試電壓 1-1000v  1000個(gè)檔位可以調(diào)

測(cè)試范圍  電阻102Ω~10 16Ω基本覆蓋半導(dǎo)電材料和超絕緣材料的電阻測(cè)量（超出顯示電大換算可到20次方）， 電阻率可達(dá)到1022Ω.cm

測(cè)量方式：手動(dòng)/自動(dòng)兩種

界面語(yǔ)言選擇：英文/中文 兩種

顯示位數(shù)：4/5位  兩種選擇

測(cè)量模式：三種

測(cè)試速度可選擇  快速 5 次/秒，慢速 1 次/秒，兩種可選

回讀電壓精度  0.5%±1V

測(cè)試特點(diǎn)：帶設(shè)置記憶功能 開機(jī)一鍵測(cè)試出結(jié)果 不用反復(fù)設(shè)置

可設(shè)定測(cè)量延時(shí)和放電延時(shí)

十種自定義測(cè)量模式可以用戶自己編輯開機(jī)直接調(diào)取 滿足不同材料的測(cè)試需求

量程超限顯示  量程上超 和量程下超

輸入端子  香蕉插頭，BNC 插頭

精度保證期  1年 根據(jù)計(jì)量證書有效期  可在全國(guó)任意檢測(cè)所檢測(cè) 精度保證  

操作溫度和濕度 0℃到40℃80%RH以下(無(wú)凝結(jié))

存儲(chǔ)溫度和濕度 -10℃到60℃ 80%RH以下(無(wú)凝結(jié))

操作環(huán)境  室內(nèi),海拔2000m

電源  電壓：110V/ 220V AC 頻率：47Hz/63Hz 兩種供電模式

功耗  50 W

尺寸  約 331 mm x 329 mm x 80 mm

重量  約 4.1kg

?儀器組成?

?電極系統(tǒng)?：通常包括三電極（主電極、保護(hù)電極、對(duì)電極）以減少邊緣效應(yīng)。

?高壓電源?：提供穩(wěn)定的測(cè)試電壓（常見(jiàn)范圍10V-1000V）。

?微電流測(cè)量模塊?：檢測(cè)微小電流（低至皮安級(jí)），結(jié)合歐姆定律計(jì)算電阻。

?控制與顯示單元?：現(xiàn)代儀器多配備數(shù)字界面，可自動(dòng)計(jì)算電阻率。

?工作原理?

?體積電阻測(cè)量?：將電壓施加于材料兩側(cè)，電流穿透樣品，計(jì)算體積電阻率。

?表面電阻測(cè)量?：電極同側(cè)放置，電流沿表面流動(dòng)，測(cè)定表面電阻率。

?國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?

?ASTM D257?、?IEC 60093?：規(guī)定電極配置、樣品尺寸及測(cè)試條件（如溫濕度）。

?測(cè)試條件?：通常在23±1℃、50%±5%濕度下進(jìn)行，需預(yù)熱樣品。

?操作要點(diǎn)?

?樣品制備?：清潔表面、確保平整，避免污染影響結(jié)果。

?電極接觸?：使用導(dǎo)電膠或彈簧加載電極保證良好接觸。

?參數(shù)設(shè)置?：根據(jù)材料選擇合適電壓（如塑料常用500V）。

?環(huán)境控制?：必要時(shí)在屏蔽箱中測(cè)試，避免電磁干擾。

表面電阻測(cè)試儀校準(zhǔn)注意事項(xiàng)

一、校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

?環(huán)境控制?

確保校準(zhǔn)環(huán)境溫度穩(wěn)定在 ?20-25℃?、濕度控制在 ?40%-60%?，儀器需提前靜置 ?30分鐘以上? 以平衡溫濕度?。

避免在強(qiáng)電磁場(chǎng)、振動(dòng)或粉塵環(huán)境下操作，防止干擾校準(zhǔn)精度?。

?工具與設(shè)備檢查?

使用覆蓋 ?103-1012Ω? 范圍、精度 ?≥1%? 的標(biāo)準(zhǔn)電阻器，并確保其通過(guò)有效期內(nèi)的認(rèn)證?。

檢查測(cè)試儀電源、電極連接線是否完好，避免接觸不良或破損導(dǎo)致校準(zhǔn)誤差?。

二、校準(zhǔn)操作注意事項(xiàng)

?調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器的操作規(guī)范?

校準(zhǔn)前需 ?斷電操作?，打開表蓋時(shí)避免拉扯內(nèi)部電路板連。

調(diào)節(jié)電路板上的 ?三個(gè)校準(zhǔn)調(diào)節(jié)器?（溫濕度、阻抗、溫度補(bǔ)償）時(shí)，使用專用小螺絲刀，遵循 ?順時(shí)針增大數(shù)值、逆時(shí)針減小? 的原則?。

?校準(zhǔn)驗(yàn)證流程?

連接標(biāo)準(zhǔn)電阻器后，需多次通電對(duì)比 ?LCD顯示值? 與標(biāo)準(zhǔn)值差異，每次調(diào)節(jié)后需 ?斷電再重啟驗(yàn)證?，避免電路過(guò)載?。

校準(zhǔn)完成后，需用已知阻值的標(biāo)準(zhǔn)樣品復(fù)測(cè)，確保誤差在 ?±1%? 范圍內(nèi)?。

?關(guān)鍵操作禁忌?

禁止帶電插拔連接線或調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器，防止短路或元件損壞?。

避免用手直接觸碰電極或電路板，操作時(shí)佩戴 ?防靜電手套? 以減少干擾?。

三、校準(zhǔn)后處理

?儀器恢復(fù)與記錄?

校準(zhǔn)后需 ?密封表蓋并擰緊螺絲?，防止灰塵或潮氣侵入?。

記錄校準(zhǔn)日期、環(huán)境參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)值及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，便于后續(xù)性能追蹤?。

?異常情況處理?

若校準(zhǔn)后仍存在明顯偏差，需排查標(biāo)準(zhǔn)電阻器精度或電極接觸問(wèn)題，必要時(shí)聯(lián)系專業(yè)機(jī)構(gòu)維修?。

長(zhǎng)期未使用的儀器需定期 ?充放電維護(hù)電池?，避免電量不足影響校準(zhǔn)穩(wěn)定性?。

四、安全與周期管理

?安全防護(hù)?：校準(zhǔn)過(guò)程中遠(yuǎn)離高壓電極，測(cè)試前確保設(shè)備完全放電?。

?校準(zhǔn)周期?：建議每 ?6個(gè)月? 或按制造商要求定期校準(zhǔn)，高頻率使用環(huán)境下可縮短至 ?3個(gè)月??。

通過(guò)規(guī)范操作和嚴(yán)格遵循上述事項(xiàng)，可有效保障表面電阻測(cè)試儀的校準(zhǔn)精度及長(zhǎng)期可靠性。

意義通常，絕緣材料用于將電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣；固儕絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。 對(duì)于這些用途，一般都希望材料具有盡可能高的絕緣電阻，有均勻一致的、得到認(rèn)可的機(jī)械、化學(xué)和耐熱 性能。表面電阻隨濕度變化很快，而體積電阻隨溫度變化卻很慢，盡管其終的變化也許較大。

體積電阻率能被用作選擇特定用途絕緣材料的一個(gè)參數(shù)。電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變 化，因此在為一些運(yùn)行條件而設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)其了解。體積電阻率的測(cè)量常被用于檢査絕緣材料生產(chǎn)是 否始終如一，或檢測(cè)能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測(cè)到的導(dǎo)電雜質(zhì)。

當(dāng)一直流電壓加在與試樣相接觸的兩電極之間時(shí)，通過(guò)試樣的電流會(huì)漸近地減小到一個(gè)穩(wěn)定值。 電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對(duì)于體積電阻率小于 1010 Q ? m的材料，其穩(wěn)定狀態(tài)通常在一分鐘內(nèi)達(dá)到，因此，經(jīng)過(guò)這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻。對(duì)于體積電 阻率較高的材料，電流減小的過(guò)程可能會(huì)持續(xù)到幾分鐘、幾小時(shí)、幾天甚至幾星期。因此對(duì)于這樣的材 料，采用較長(zhǎng)的電化時(shí)間，且如果合適，可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來(lái)描述材料的特性。

由于或多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測(cè)試中去，因此不能精確而只能近似地測(cè)量表 面電阻或表面電導(dǎo)。測(cè)得的值主要反映被測(cè)試樣表面污染的特性,而且試樣的電容率影響污染物質(zhì)的 沉積，它們的導(dǎo)電能力又受試樣的表面特性所影響。因此，表面電阻率不是一個(gè)真正意義的材料特性， 而是材料表面含有污染物質(zhì)時(shí)與材料特性有關(guān)的一個(gè)參數(shù)。

某些材料如層壓材料在表面層和內(nèi)部可能有很不同的電阻率，因此測(cè)量清潔的表面的內(nèi)在性能是 有意義的。應(yīng)完整地規(guī)定為獲得一致的結(jié)果而進(jìn)行清潔處理的程序，并要記錄清潔過(guò)程中溶劑或其他 因素對(duì)于表面特性可能產(chǎn)生的影響.

表面電阻，特別是當(dāng)它較高時(shí)，常以不規(guī)則方式變化，且通常非常依賴于電化時(shí)間。因此，測(cè)量時(shí)通 常規(guī)定一分鐘的電化時(shí)間。

電源要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電池或一?個(gè)整流穩(wěn)壓的電源來(lái)提供。對(duì)電源的穩(wěn)定度要求 是由電壓變化導(dǎo)致的電流變化與被測(cè)電流相比可忽略不計(jì)。

加到整個(gè)試樣上的試驗(yàn)電壓通常規(guī)定為100 V.250 V.500 va 000 V、2 500 V,5 000 VJO 000 V 和15 000 V。常用的電壓是100 V.500 V和1 000 V。

在某些情況下，試樣的電阻與施加電壓的極性有關(guān)。

如果電阻是與極性有關(guān)的，則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值（對(duì)數(shù)算術(shù)平均值的反對(duì) 數(shù)）作為結(jié)果。

由于試樣電阻可能與電壓有依存關(guān)系，因此應(yīng)在報(bào)告中注明試驗(yàn)電壓值。

測(cè)量方法和精確度方法

測(cè)量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)它的電流（伏安法）而求得未知電阻。

比較法是確定電橋線路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值，或是在固定電壓下比

根據(jù)GB/T 31838-2019系列標(biāo)準(zhǔn)要求，固體絕緣材料介電和電阻特性試驗(yàn)儀需滿足以下技術(shù)要求及功能特性：

一、標(biāo)準(zhǔn)體系概述

GB/T 31838-2019分為多個(gè)部分，試驗(yàn)儀需適配以下關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目：

?第2部分?（GB/T 31838.2-2019）：體積電阻和體積電阻率（DC方法）

?第3部分?（GB/T 31838.3-2019）：表面電阻和表面電阻率（DC方法）

?第4部分?（GB/T 31838.4-2019）：絕緣電阻（DC方法）

二、儀器核心參數(shù)

?測(cè)量范圍與精度?

?電阻范圍?：覆蓋100Ω至101?Ω（體積電阻率）、10?Ω至101?Ω（表面電阻率）

?電壓輸出?：直流10V至1000V，精度±5%

?微電流檢測(cè)?：下限達(dá)0.1fA（10?1?A）

?電極配置?

體積電阻測(cè)試采用?平行板電極?，電極間距可調(diào)

表面電阻測(cè)試推薦?四探針?lè)?或環(huán)形保護(hù)電極結(jié)構(gòu)

三、測(cè)試方法適配性

四、環(huán)境控制要求

?預(yù)理環(huán)境?：23±1℃、50±5%RH條件下平衡至少48小時(shí)

?測(cè)試環(huán)境?：內(nèi)置溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)補(bǔ)償測(cè)量數(shù)據(jù)偏差

五、數(shù)據(jù)處理功能

自動(dòng)計(jì)算體積電阻率（ρ_v= R_v×A/d）和表面電阻率（ρ_s= R_s×L/W）

生成包含不確定度分析的測(cè)試報(bào)告，支持ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出格式

六、典型設(shè)備型號(hào)

七、操作規(guī)范要點(diǎn)

?樣品規(guī)格?

體積電阻測(cè)試推薦厚度2±0.1mm的60×60mm方板或φ50±1mm圓片

表面電阻測(cè)試需保證表面平整度（Ra≤0.8μm）

?測(cè)試流程?

電壓施加時(shí)間控制在60±5秒，避免材料極化

使用導(dǎo)電橡膠或真空鍍膜電極降低接觸阻抗

注：GB/T 31838-2019系列全面替代舊版GB/T 10064等標(biāo)準(zhǔn)，新增對(duì)IEC 62631系列標(biāo)準(zhǔn)的等效采用

根據(jù)GB/T 31838-2019系列標(biāo)準(zhǔn)要求，固體絕緣材料介電和電阻特性試驗(yàn)儀需滿足以下技術(shù)要求及功能特性

一、標(biāo)準(zhǔn)體系概述

GB/T 31838-2019分為多個(gè)部分，試驗(yàn)儀需適配以下關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目：

?第2部分?（GB/T 31838.2-2019）：體積電阻和體積電阻率（DC方法）

?第3部分?（GB/T 31838.3-2019）：表面電阻和表面電阻率（DC方法）

?第4部分?（GB/T 31838.4-2019）：絕緣電阻（DC方法

二、儀器核心參數(shù)

?測(cè)量范圍與精度?

?電阻范圍?：覆蓋100Ω至101?Ω（體積電阻率）、10?Ω至101?Ω（表面電阻率）

?電壓輸出?：直流10V至1000V，精度±5%

?微電流檢測(cè)?：下限達(dá)0.1fA（10?1?A）

?電極配置?

體積電阻測(cè)試采用?平行板電極?，電極間距可調(diào)

表面電阻測(cè)試推薦?四探針?lè)?或環(huán)形保護(hù)電極結(jié)構(gòu)

三、測(cè)試方法適配性

四、環(huán)境控制要求

?預(yù)處理環(huán)境?：23±1℃、50±5%RH條件下平衡至少48小時(shí)

?測(cè)試環(huán)境?：內(nèi)置溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)補(bǔ)償測(cè)量數(shù)據(jù)偏差

五、數(shù)據(jù)處理功能

自動(dòng)計(jì)算體積電阻率（ρ_v= R_v×A/d）和表面電阻率（ρ_s= R_s×L/W）

生成包含不確定度分析的測(cè)試報(bào)告，支持ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出格式

六、典型設(shè)備型號(hào)

七、操作規(guī)范要點(diǎn)

?樣品規(guī)格?

積電阻測(cè)試推薦厚度2±0.1mm的60×60mm方板或φ50±1mm圓片

表面電阻測(cè)試需保證表面平整度（Ra≤0.8μm）

?測(cè)試流程?

電壓施加時(shí)間控制在60±5秒，避免材料極化

使用導(dǎo)電橡膠或真空鍍膜電極降低接觸阻抗

注：GB/T 31838-2019系列全面替代舊版GB/T 10064等標(biāo)準(zhǔn)，新增對(duì)IEC 62631系列標(biāo)準(zhǔn)的等效采用

過(guò)這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例子。

伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表，但該方法的靈敏度和精確度主要取決于電流測(cè)量裝置的性能，該 裝置可以是一個(gè)檢流計(jì)或電子放大器或靜電計(jì)。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測(cè)器作為零點(diǎn)指示器，測(cè)量精確度主要取決于已知的橋臂電阻器，這 些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。

電流比較法的精確度取決于已知電阻器的精確度和電流測(cè)量裝置，包括與它相連的測(cè)量電阻器的 穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的，電流的確切數(shù)值并不重要。

對(duì)于不大于IO11 Q的電阻，可以按照11. 1用檢流計(jì)采用伏特計(jì)一安培計(jì)法來(lái)測(cè)定其體積電阻率。 對(duì)于較高的電阻,則推薦使用直流放大器或靜電計(jì)。

在電橋法中，不可能直接測(cè)量短路試樣中的電流（見(jiàn)11. 1）。

利用電流測(cè)量裝置的方法可以自動(dòng)記錄電流，以簡(jiǎn)化穩(wěn)態(tài)測(cè)試過(guò)程（見(jiàn)11. l）o

現(xiàn)已有測(cè)量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的精確度和穩(wěn)定度，且在需要時(shí)能 使試樣完全短路并在電化前測(cè)量電流者，均可使用.

精確度對(duì)于低于io10 n的電阻，測(cè)量裝置測(cè)量未知電阻的總精確度應(yīng)至少為士io%。而對(duì)于更高的電 阻，總精確度應(yīng)至少為士20%。詳見(jiàn)附錄A。

保護(hù)組成測(cè)量線路的絕緣材料，應(yīng)具有與被試材料差不多的性能。試樣的測(cè)量誤差可以由下列原 因產(chǎn)生：

a） 外來(lái)寄生電壓引起的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點(diǎn)；

b） 具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測(cè)量裝置的不正常的分路.

使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來(lái)近似地修正這些影響因素。這種做法可能 導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備很笨重，而又不足以測(cè)量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護(hù)技 術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這 些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測(cè)量端形成三端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時(shí)，所有外來(lái)寄生電 壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測(cè)量電路以外，任一測(cè)量端到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得 多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻僅限于兩測(cè)量端之間。采用這個(gè)技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)電極測(cè)量體積電阻和表面電阻的基本線路。