Способ измерения удельного объемного электрического сопротивления

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ОБЪЕМНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕ-, НИЯ листовых электроизоляционных и полупроводящих материалов, заключаюшийся в том,что измерение производят двумя парами пр}гмоугольных электродов разной площади и по результатам измерений вычисляют удельное объемное электрическое сопротивление , отличающийся тем, что, с целью, уменьшения времени измерения и увеличения точности, предварительно производят измерение электрического сопротивления двумя парами электродов равной площади, но разных периметров, устанавливаемых поочередно в центре симметрии листа, по результатам измерений определяют размер ширины полосы, на которую увеличивается эффективная площадь сл электрода за его краями, после чего с проводят измерение удельного объемного электрического сопротивления, исп. пользуя электроды с одинаковыми ..периметрами , причем эяектроды устанавливают от краев листа на расстоянии, равном найденной ширине полосы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) G 01 R 27 22

ЮКИО

Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3618678/24-25 (22) 08.07.83 (46) 23.06.85..Бюл. !(23 (72) Р.Е.Маламуд (71) Научно-исследовательский, проектно -конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода

"Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (53) 537.311.33(088.8) (56) 1. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрических сопротивлений при постоянном напряжении. ГОСТ 6433-2-71, СТСЭВ 2411-80.

2. Стеклотекстолит полупроводящий листовой. ТУ-,16-503-!68-78.

3. Бондаренко Л,С. Об измерении . удельного поверхностного сопротивления диэлектриков. - "Электричество", 1968, !(3, с. 12-14 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО

ОБЪЕМНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ листовых электроиэоляционных и полупроводящих материалов, заключаюшийся в том,что измерение производят двумя парами прямоугольных электродов разной площади и по результатам измерений вычисляют удельное объемное электрическое сопротивление, отличающийся тем, что, с целью, уменьшения времени измерения и увеличения точностй, предварительно производят измерение электрического сопротивления двумя парами электродов равной площади, но разных периметров, устанавливаемых поочередно .в центре симметрии листа, по реэультатам измерений определяют размер ширины полосы, на которую увеличивается эффективная площадь электрода за его краями, после чего проводят измерение удельного объемного электрического сопротивления, ис .. пользуя электроды с одинаковыми, периметрами, причем зиектроды устанавливают от краев листа на расстоянии, равном найденной ширине полосы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 "!

9 у "-R

М V < (1)

25 где РЧ вЂ” измеренное сопротивление; толщина образца;

5 — - эффективная площадь измерительного электрода, учитывающая площадь собственноизмери-ЗЮ тельного электрода и половину площади зазора между измерительным и охранным электродами (1) .

Недостаток данного способа в том, что не исключается методическая погрешность измерения из-за разброса эффективной площади измерительного электрода. Эта погрешность зависит как от зазора между измерительным и охранным электродом, так и от ха- 40 рактеристик объекта измерения (толщины и диэлектрической проницаемости), которые варьируются, Известен способ, в котором для полупроводящих листовых материалов 9ч 45 определяют беэ охранного электрода

/ на вырезанных образцах больших размеров, чем измерительные электроды.

При этом увеличение эффективной пло-. щади электродов никак не учитывает- 59 ся (2 j.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения удельного объемного электрического сопротивления листо- 55 вых электроизоляционных и полупроводящих материалов, заключающийся в том,. " что измерение производят двумя парами

3 11632

Изобретение относится к электротехнике, к определению электрических свойств электроизоляционных материалов, в частности листовых слоистых электроизоляционных и полупроводящих материалов, применяющихся для высоковольтных обмоток статоров мощных трубо- и гидрогенераторов.

Известен способ измерения удельно-. го объемного сопротивления электро- ® изоляционных материалов, в соответствии с которым на плоский образец наносят три электрода: высоковольтный на одной стороне, образца, измерительный и охранный — на другой стороне. 15

При этом через охранный электрод отводят на землю токи, текущие по поверхности образца, а через измерительный электрод — токи, текущие по толщине образца, поступают на измери-Щ тельнйй прибор. При этом удельное сопротивление вычисляется по формуле

43 2 прямоугольных электродов разной площади и по результатам измерений вычисляют удельное электрическое сопротивление по формуле

1 2 2 1

9Ч" 3 3

1 „Р - — p (2) где S„, 51 — площади прямоугольных образцов (электродов);

1 z - их периметры;

Ю, Р2- толщина образцов;

3,3,U,,U — токи и напряжения на

1121 11 2 упомянутых образцах 3 .

Основной недостаток известного способа заключается в том, что он предусматривает специальное ограничение размеров образцов материала (размеры сечения образцов должны быть равны площади эле к тродо в ) . Это являе т ся з н ачительным ограничением использования известного способа, так как не псзволяет определять удельное объемное электрическое сопротивление материала без вырезания из последнего образцов, увеличивает время измерения, предъявляет дополнительные требования к точности обработки измерительных образцов .

Целью из обре те ния являе тся уме Hbшение времени измерения и увеличение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения удельного объемного электрического сопротивления листовых электроизоляционных и полупроводящих материалов, заключающемуся в том, что измерение производят двумя парами прямоугольных электродов разной площади и по результатам измерений вычисляют удельное объемное электрическое сопротивление, предварительно производят измерение электрического сопротивления двумя парами электродов равной плащапи, но разных периметров, устанавливаемых поочередно в центре симметрии листа, по результатам измерений определяют размер ширины полосы, на которую увеличивается эффективная площадь электрода за его краями, после чего проводят измерение удельного объемного электрического сопротивления, используя электроды с одинаковыми периметрами, причем электроды устанавливают от краев листа на расстоянии, равном найденной ширине полосы. 1163243 где Р = З = ; — площади электРодов3 р,р — периметры электродов1

RÄ, Rg — измеренные значения сопротивления.

Затем измеряют сопротивления R и й+ вторыми двумя парами электродов с разными площадями, соответственно 5gW 5 l (з ЬД, но с одинаковыми пе30 риметрами Р =Р4=Р, тем же напряжением и используя то же измерительное устройство, что и в первом случае. При этом третью и четвертую пару электродов необходимо устанавливать на рас-; стоянии не менее чем а от краев листа.

По результатам измерений Йз, R4 рассчитывается удельное объемное электрическое сопротивление

3 +(3 4)

gy= (4) l .. где Ъ вЂ” толщина образца; g, В4 — площади электродов;

0з, R4 — измеренные значения сопротив-4> ления.

Измеряют удельное объемное электрическое сопротивление следующим образом.

На листе полупроводящего стекло-. текстолита толщиной 1,0 мм, размераСпособ реализуют в следующей последовательности.

Для исследуемого образца материала определяется точка осевой симметрии.

Это необходимо, чтобы произвести изме-5 ренне там, где заведомо краевые эффекты не будут искажены. Точность определения точки осевой симметрии не критична по отношению к самой процедуре способа. Далее первыми двумя парами электродов с площадями 5„= 5 = 9и периметрами Р„ Р, (P„) P> ) измеряют сопротивления Р и R> образца соответственно. По результатам измерений определяют ширину м полосы, соответствую- 5 щей увеличению эффективной площади электродов э(о -а„) б = о Р Р Р 1 (3) 20

1 1= 2. К ми 600х320 мм определяют удельное объемное электрическое сопротивление материала перпендикулярно слоям.

Производят измерение электрических сопротивлений первой и второй парой электродов с размерами

5, =4х4=16 см2; Р, =16 см, R„ 15,8 Ом, S = t x16=16 см2; Р =34 см, Рз 8, 37 Ом, 9„ = Б, Р1 Р, Р ) Р., S(RÄ-а, ) а= — — — — -=3,75 см.

Кт Р2- Р1 Р„

Производят измерение электрических сопроттп лений третьей и четвертой парой электродов, устанавливая их на расстоянии не меньшем, чем 3,75 см от краев листов. Выбирают третью пару электродов таким образом, чтобы з=5 Рэ=Р ° т e. - з16 см, Рз =16 mв,"315,8 Ом;

54?х17 см Р4 16 см, й4= 17,92 Ом, Ъ =О, 1 см.

3 4 Ъ 4) — — — — — — — --1, 2 -1О Ом -см. и .(р «о )р

Известный способ дает занижение значений удельного объемного сопротивления, которое в каждом конкретном случае зависит от степени увеличения эффективной площади электрода. При этом неучтенная составляющая методической погрешности может достигать величины 50 -60%.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в том, что он позволяет с высокой точностью определять удельные объемные электрические сопротивления листовых полупроводящих и электроизоляционных материалов без вырезания образцов из них. ЭчЪ исключает непроизводительный расход материала, позволяет осуществить 100Х контроль материала, идущего в производство, с высо-кой точностью и экономичностью осуществлять периодические измерения удельного объемного электрического сопротивления макетов полупроводящих материалов, проходящих длительные ресурсные испытания. Все это ведет к повышению качества и надежности работы электрооборудования.