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一、实验目的

通过测试电阻率，了解陶瓷材料的导电特性，以便正确地认识、改进与使用该材料；了解ZST-121超高值绝缘电阻率测试仪(简称高阻仪)的基本原理，掌握使用高阻仪测定陶瓷材料的体积电阻，表面电阻和绝缘电阻的方法；了解影响测试结果的因素。

二、实验仪器

1．ZST-121简介

ZST-121型电阻仪是一种直流式的超高电阻计和微电流两用仪器。仪器的最高量限1017电阻值和10-14A微电流。

适用于科研、工厂、学校、对绝缘材料、电工产品、电子设备以及元件的绝缘电阻测量和高阻兆欧电阻的测量，也可用于微电流测量。

2．技术指标

（1）工作电源：电压~220V频率50Hz消耗功率：15W

（2）测试电压及测试范围：

1．高电阻的测试电压：

（1）电压共分五档：10、100、250、500、1000V

（2）电压偏差：不大于5%

（3）电压稳定度：不大于0.2%

2．高电阻测量：

（1）测量范围：1106~11017共分八档

3．微电流测量

（1）测量范围：110-5~110-14A共分八档

（2）电流极性：“+"或“-"

（3）仪器的零点漂移：

一起在稳定的工作电压及无信号输入时（输入短路）；通电一小时后，在8小时内零点漂移不大于全标尺4%。

（4）仪器的时间响应：小于30秒

（4）仪器可连续工作8小时

三、测试电路原理：

仪器作为高电阻测量时其主要原理如图所示，测试时，被测试样与高阻抗直流放大器的输入电阻串联并跨接于直流高压测试电源上（由直流高压发生器产生）。高阻抗直流放大器将其输入电阻上的分压讯号经放大输出至指示仪表，由指示仪表直接读出被测绝缘电阻值。

仪器作为微电流测量时，仅利用高阻抗直流放大器，将被测微电流讯号进行放大，由指示仪表直接读出。

式中：

U一测试电源输出电压；

Rx一试样电阻；

Ri一微电流放大器的等效输入阻抗。

电路结构：主要由下列五部分组成

1．直流高压测试电源：10、100、250、500、1000V五档。

2．测试放电装置(包括输入短路开关)：将具有电容性较大的试样在测试前后进行充电和放电，以减少介质吸收电流及电容充电时，电流对仪器的冲击和保障操作人员的安全。

3．高阻抗直流放大器：将被测微电流讯号放大后输入至指示仪表。

4．指示仪表：作为被测绝缘电阻和微电流的指示。

5．电源：供给仪器各部分工作电源。

高阻仪应满足下列要求：

(a)测量误差小于20％；

(b)零点漂移每小时不应大子全量程的4％；

(c)输入接线的绝缘电阻应大于仪器输入电阻的100倍；

(d)测试电路应有良好的屏蔽。

三、计算公式：

—3.1416；

D2一保护电极的内径(cm)；

D1一测量电极的直径(cn)；

1n一自然对数。

四、测试步骤：

一、准备工作

1．接通电源前的准备工作：

（1）检查电源联系是否正确

（2）测试电压选择开关置于放电位置，测试电压旋钮放在低档（10V挡）。

（3）倍率旋钮放在低量程上

(4)将电表“+"、“一"极性开关放在“+"的一边。

（5）输入短路开关应放在短路位置，使放大器输入端短路。

（6）电表机械零点处于零出。

2．接通电源及预热

将电源开关打开，预热15分钟。（若用高倍率挡时应预热1小时）

(1)将仪器连接线接好，操作仪器，使高阻表处于备用状态。仪器的连接：

(1)调整“调零"旋钮，使电表指针在“"点。(对欧姆刻度来说就是“"点)

(2)将电缆线一端接在高阻仪面板上的输入插座中，另一端接至电极箱一侧的测量插座中并旋紧固定套。

（3）将测试电源线一端接在高阻仪面板上的测试电压接线柱Rx上（红色），另一端接至电极箱一侧的测试电压接线柱上（红色）。(此时高阻仪面板上的“放电一测试"开关应置于“放电位置"。)

（4）将接线地线一端接至高阻仪面板上的接地端钮上，另一端接到电极箱的接地端钮上，然后一并接地。

二、测试样品的连接

将充分放电及干燥处理的试样(即当试样末加压时，应在仪器上没有明显的指示值)的三个电极引线分别接于电极箱内相应的三个接线柱上，关闭电极箱盖。

三、测量体积电阻值Rv：

（a）将Rv、Rs转换开关旋至Rv处。

(b)将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上，将“倍率选择"旋钮选至所需的位置。(在不了解测试值的数量级时，倍率应从低次方开始选择。)

(c)将“放电、测试"开关放在“测试"位置，检查电压应选择的位置，打开输入短路开关(即按钮抬起来)，读取加上测试电压1分钟，指示电表显示的电阻值。读数完毕，将“倍率"打回“10-1"档。

四、测量表面电阻值Rs：

(a)将Rv、Rs转换开关旋至Rs处。

(b)将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上，将“倍率选择"旋至所需要的位置。(在不了解测试值的数量级时，倍率应从低次方开始选择。)

(c)将“放电、测试"开关放在“测试"位置，检查应选择的位置，打开输入短路开关(即按钮抬起来)，读取加上测试电压1分钟时，指示电表显示的电阻值。读数完毕，将“倍率"打回“10-1"档。

(d)接入短路开关，将“放电、测试"开关打回到“放电"位置。更换试样，

重复以上操作，待全部试样测量完毕后，切除电源，除去各种连接线，按要求整理、