體積表面電阻率試驗機是用于測量材料絕緣性能的核心設備，廣泛應用于電子元器件、高分子材料、新能源電池、航空航天復合材料等領域。該儀器通過精準檢測材料的體積電阻率（Volume Resistivity）和表面電阻率（Surface Resistivity），為評估材料的導電性、抗靜電性能及絕緣性提供量化依據(jù)。符合 GB/T 1410、IEC 60093、ASTM D257 等國際通用標準，是現(xiàn)代工業(yè)材料研發(fā)與質量控制的工具。

核心參數(shù)要求

量程與精度 

體積電阻率范圍：10³~10¹⁸Ω·cm

表面電阻率范圍：10⁴~10¹⁶Ω/□

分辨率須優(yōu)于 1% ±2位，確保高阻值材料數(shù)據(jù)的可靠性。

測試電壓 

可調直流電壓，范圍覆蓋 \(10 \, \text{V} \sim 1000 \, \text{V}\)，需具備防擊穿保護功能。

電極配置 

配備標準三電極系統(tǒng)（主電極、保護電極、對電極），符合環(huán)形電極或平行板電極設計。

環(huán)境適應性 

支持溫濕度可控測試腔（如 \(23 \pm 2^\circ \text{C}\)，相對濕度 \(50 \pm 5%\)），保障實驗條件一致性。

數(shù)據(jù)處理能力 

內(nèi)置高精度源表（Source Meter Unit, SMU），支持多組數(shù)據(jù)自動存儲與導出功能。

測試原理

體積電阻率測量
在材料兩個平行電極間施加穩(wěn)定電壓，根據(jù)歐姆定律 R = V/I 計算電阻值，結合幾何參數(shù)（厚度、電極面積）換算為體積電阻率。測試時需消除邊緣效應對電流的影響。

表面電阻率測量
采用三電極系統(tǒng)，主電極與保護電極的環(huán)狀間隙隔離表面電流與體電流，通過計算表面電阻 Rs 與電極環(huán)形周長比值得出，d為電極直徑，g 為間隙距離）。  

操作軟件

參數(shù)設置：靈活設定測試電壓、采樣時間、量程等。

模式切換：一鍵切換體積/表面電阻率測量模式。

數(shù)據(jù)管理：支持多語言報告生成（PDF/Excel），兼容第三方數(shù)據(jù)分析軟件。

實時監(jiān)控：以圖形化界面顯示電阻-時間曲線，識別材料極化效應導致的漂移現(xiàn)象。

安全防護：電壓過載自動報警，測試中斷后可恢復上次任務。

儀器結構

主機系統(tǒng)
包含高壓電源模塊、電流放大器和高精密模數(shù)轉換器（ADC），集成電磁屏蔽設計。

電極系統(tǒng)（核心組件）

材料：不銹鋼或鍍金電極，確保耐腐蝕與低接觸電阻。

結構：采用彈簧加載或真空吸附方式，適應不同厚度樣品。

測試腔 

防靜電金屬腔體，內(nèi)置溫濕度傳感器及隔離屏蔽層，減少環(huán)境干擾。

防護裝置 

機械聯(lián)鎖開關，當腔門開啟時自動斷電，保障操作安全。

接口擴展
配置USB、RS-232或藍牙模塊，支持電腦、打印機及云端數(shù)據(jù)傳輸。

參考資料 

GB/T 1410-2006 《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》

Keithley 6517B 高阻計技術手冊

ASTM D257-14 《絕緣材料的直流電阻或電導測試標準》