[其他]測量抗靜電橡膠(塑料)體積電阻的方法及其測試儀

無效

• 申請號: 85106709
• 申請日: 1985-09-02
• 公開（公告）號: CN85106709A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發明（設計）人: 霍玉云;曾憲富;符史琚;陳其鼎;曾慶科
• 申請（專利權）人: 華南工學院
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 華南工學院專利事務所
• 代理人: 羅觀祥,李本祥

本發明屬于體積電阻測量方法及測試儀器。

國內外測量抗靜電橡膠或抗靜電塑料體積電阻尚未有專用的測試儀器，只是在國際或國內標準上規定一定的測量夾具規格，用毫伏表或類似儀表進行測量其電位差，再算出體積電阻率。已經檢索過，外國用ISO1853標準（International????Standard1853），國內用GB2439-81標準。國內外標準中存在最根本的共同問題是用固體金屬作測量電極，電極與橡膠或塑料試樣間存在整流接觸，使測量結果產生較大的誤差。因此，國內外標準均用有壓法測量，對試樣施加65.7牛頓/米寬的壓力，以圖改善接觸問題，雖所加壓力一定，但因各種硫化膠試樣模數不同，則在恒定負荷下其變形就不一樣，因而不可避免引起較大的測量誤差。而且，試樣在測試前要進行70±1℃，2小時的加熱處理，硫化膠結構亦會發生變化，所以采用有壓法測試標準得到的數據只能作為相對衡量數值，而無法測出試樣在室溫自由狀態下的體積電阻或體積電阻率的真實值。

本發明的目的是為了克服上述標準有壓法必須加熱、加壓而引起測量誤差較大和無法測量試樣在室溫自由狀態下的體積電阻或體積電阻率的真實值等各種缺點，首次提出用高頻無接觸方法進行測量。其原理是將試樣置于一個特別設計的1.5～2.0兆赫的高頻電場中，使試樣高分子內部產生渦流，從而增加了調諧迥路中振蕩能量的損耗，測量出諧振迥路Q值的變化，並根據能量損耗與高分子內部電阻大、小的關系，計算出試樣的體積電阻或體積電阻率;也可以應用導納轉換電阻線路，從儀表上直讀出體積電阻值來，該測試儀的面板示意圖如圖1所示。主要包括調節旋扭（1’～3’），直讀體積電阻值R或Q值表（4’），測量電極夾具（5’）。儀器內部電路板主要包括穩壓電源電路（1）、高頻振蕩電路（2）、電壓放大電路（3）、低阻抗輸出電路（4）和電阻測量諧振電路（5），如圖2所示，其各部分工作原理如下：

穩壓電源（1）給其它全部電路提供了+12伏的穩定電源。振蕩電路（2）產生1.5～2.0兆赫頻率可調的高頻信號，經電壓放大級（3）進行放大后，在低阻抗輸出級（4）取得輸出，進入體積電阻測量線路中並與電極夾具和試樣產生回路振蕩，測量其能量損耗，轉換成體積電阻值。

測試儀的穩壓電源電路圖如圖3所示。其工作原理如下：

D₁～D₄、C₁～C₂組成整流、濾波電路。

T₂～T₃、DW₁～DW₂、C₃～C₄、R₁～R₅共同起電壓調整和穩壓輸出作用。

高頻振蕩、放大與輸出電路如圖4所示，其工作原理如下：

T₄、C₅～C₉、R₆～R₈、W₁、L₁、共同組成高頻振蕩電路（2）。產生1.5～2.0兆赫頻率可調的信號。

T₅～T₆、DW₃、R₁₀～R₁₄共同組成電壓放大電路（3）。把前級產生的高頻信號進行電壓放大。

T₇～T₈、R₁₅～R₁₉、C₁₃～C₁₄、L₂～L₃共同組成低阻抗輸出級（4）。電壓輸出從L₃兩端獲取，輸出電壓大小可由W₁調節。

圖3和圖（4）的線路元件型號、規格、數值如附表1所示。

電阻測量諧振電路如圖5所示，其原理是從低阻抗輸出級（4）取得1.5～2.0兆赫高頻信號，輸入電阻測量諧振線路回路中，調整可變電容C_X使與電極夾具E和試樣S產生振蕩，通過導納轉換可以將體積電阻值R直接測量出來。

根據圖5，電路阻抗Z=R_X-j 1/(WC_X) （1）

式中：R_X-試樣體積電阻值;（歐姆）

j-流過電路的電流;（安培）

W-高頻電場的頻率;（赫芝）

C_X-耦合電容;（法拉）