Yalıtkan Malzemeler için Hacim ve Yüzey Özdirenç Ölçer

Hacim özdirenci ile yüzey özdirenci aynı malzemenin iki farklı arızasıdır. Biri kalınlığı boyunca ileten bir malzemedir; diğeri elleçleme, nem ya da kirlenme yüzünden kaçak hale gelmiş bir yüzeydir. Yalnızca yalıtım direnci bildiren bir ölçer ikisini ayıramaz.

Ürün genel görünümü

Bu, programlanabilir bir doğru gerilim kaynağı ve bir elektrometre girişi olan, üç elektrotlu bir fikstürdeki numunenin hacim özdirenci, yüzey özdirenci, yalıtım direnci ya da kaçak akım için ölçülebileceği biçimde düzenlenmiş bir tezgah cihazıdır.

Üç model farklı ölçüm derinliklerini kapsar. Kompakt olan, akımda 10 pA tabanıyla 10 kΩ - 10 TΩ okur. İki büyük model 100 PΩ ve 1 PΩ’a ulaşır; akım çözünürlüğü sırasıyla 0,1 fA ve 0,01 pA’ya iner. Üçü de 0,5 V - 1000 V uygular, üçünde de bir koruma terminali ve zırhlı giriş vardır ve üçü de aynı beş arayüzü sunar.

Pratikte en çok farklılaşan şey numunenin elleçlenmesidir. Katı levhalar üç halkalı elektrotlu bir elektrot kutusuna girer; sıvılar ve macunlar bir sıvı elektroda girer; filmler standart varsayılandan daha düşük bir gerilim ve daha uzun bir elektriklenme süresi isteyebilir.

Hacim ve yüzey özdirenç ölçer nasıl çalışır

İki elektrot arasına bir doğru gerilim uygulanır ve geçen akım ölçülür. Hacim özdirenci için elektrotlar karşılıklı yüzlerdedir; böylece akım numunenin kalınlığından geçer. Yüzey özdirenci için aynı yüzdedirler ve bir koruma halkası, aksi halde gövdeden geçecek akımı keser.

Özdirencine çevirme geometridir. Hacim özdirenci, ölçülen direncin elektrot alanıyla çarpılıp numune kalınlığına bölünmesidir. Yüzey özdirenci, ölçülen direncin halka ölçüleriyle belirlenen bir katsayıyla çarpılmasıdır. İkisi de cihazın içinde hesaplanır; sayının bir anlam taşımaya başlamasından önce elektrot tipinin seçilmesi gerektiği bundandır.

Yüzey ölçümünü çalıştıran parça koruma terminalidir. Ölçüm elektrodunun çevresindeki iletken bir halkaya ya da bir ekrana bağlanan koruma, kaçak akımı toplar ve ölçülen akıma eklenmesine izin vermek yerine kaynağa geri döndürür. O olmadan nemli bir günde yüzey okuması yukarı kayar ve bir türlü yerleşmez.

Yükleme ve test süresi aynı nedenle vardır. Yalıtkan bir numune kararlı bir akıma anında ulaşmaz; soğurma akımı saniyeler ya da dakikalar boyunca düşer. Cihaz gerilimi programlanan yükleme süresi boyunca tutar, sonra programlanan test süresi boyunca ölçer ve değeri sonunda bildirir.

Doğru hacim ve yüzey özdirenç ölçer nasıl seçilir

Malzemenin gösterebileceği en yüksek dirençle başlayın. Geleneksel bir kauçuk bileşiği 10¹² ile 10¹⁴ Ω arasında oturabilir; kompakt model bunu kapsar. İyi bir film ya da sıvı bir dielektrik birkaç dekad yukarıda oturabilir ve iki büyük modelin gerektiği yer burasıdır. 100 PΩ ile 1 PΩ arasındaki fark yüz katıdır ve yalnızca aralığın tepesinde önemlidir.

Sonra çözülmesi gereken en düşük akım. Düşük gerilimde ince bir numuneden geçen kaçak bir pikoamperin altında olabilir ve 0,1 fA çözen model, ekranın çözemeyeceği bir sayıya yerleşmesini beklemek yerine onu makul bir sürede ölçebilen modeldir.

Sonra numune biçimi, çünkü elektrodu belirler. Levha malzeme elektrot kutusuna uyar; sıvı ve macun sıvı elektroda uyar; alanı olağan dışı bir numune özel bir halka isteyebilir. Çoğu laboratuvarda elektrot, ölçüm belirsizliğinin cihazdan daha büyük bir payıdır.

Sonra standardın istediği gerilim. Üç model de 0,5 V - 1000 V aralığını kapsar; bu yüzden bu nadiren aralarında seçim yapar, ama düşük gerilimdeki doğruluk yüksek gerilimdekinden farklıdır ve 10 V’ta yazılmış bir test daha az doğru bantta oturur.

Son olarak arayüz ve kayıt. Bir laboratuvarın USB kaydına ve seri bağlantıya ihtiyacı vardır; bir üretim hattının handler çıkışına ve bir karşılaştırıcıya. Üç model de aynı beş arayüzü taşır; bu yüzden bu seçimi daraltmaz.

Ölçüm sınırları ve seçim değerlendirmeleri

Okuma elektriklenme süresine bağlıdır ve standartlar bunu bilir. Gerilim, süre ve elektrot geometrisi olmadan verilen bir değer hiçbir şeyle karşılaştırılamaz; cihazın üçünü de kaydetmesinin nedeni budur.

Yüzey özdirencine nem egemendir. Havadan su almış bir numune düşük okur ve ölçüldüğü sürece okuma düşmeye devam eder. Sıcaklık ve nem göstergesi koşulu görünür kılmak içindir; sonucu düzeltmez.

Numune hazırlığı cihaz doğruluğundan daha önemlidir. Parmaklardan, kalıp ayırıcılardan ya da tozdan gelen yüzey kirliliği yüzey yolunu değiştirir; eldivensiz elle tutulmuş bir numune aynı numune değildir. Temizleme prosedürü cihazın değil test yönteminin parçasıdır.

Koruma bağlantısı doğru olmalıdır. Bağlanmamış ya da yanlış yüze bağlanmış bir koruma halkası, bir yüzey ölçümünü yüzey ile hacim akımının karışımına çevirir ve sonuç makul ama yanlış olur. Bu, bu tip cihazlarda en sık görülen kurulum hatasıdır.

Son olarak cihaz bir numunenin bir noktasını ölçer. Yalıtkan malzemeler partiden partiye ve bir levha boyunca değişir; tek bir okuma bir örnektir, bir spesifikasyon değil. Numune sayısı ve bunların şartlandırılması cihaz seçiminin değil test planının parçasıdır.