四、典型應(yīng)用
1、導(dǎo)電和防靜電橡膠電阻率測(cè)量
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11210《硫化橡膠抗靜電和導(dǎo)電制品電阻的測(cè)定》(標(biāo)準(zhǔn)ISO1853)這種方法又叫四電極方法,因?yàn)闇y(cè)量時(shí)用兩個(gè)電源電極和兩個(gè)電壓電極。所以叫四電極,如圖示,將試樣(10mm~150mm寬,70mm~150mm長(zhǎng),2.4-6.3mm厚)。將相距10mm-20mm的兩電壓電極放置在試樣上把FS3型靜電計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)中僅要求靜電計(jì)的輸入電阻大于1× 1011Ω即可)與兩電壓電極按圖連接好,且電壓電極與電流電極的距離要大于20mm以上,施加電壓,讀取1分鐘后FS3靜電計(jì)的電壓,用PB-12型電流表測(cè)出流過試樣的電流I,用下式計(jì)算出平均電阻R: R(平均電阻)=V(靜電計(jì)讀數(shù))÷I(流過試樣的電流)再用下式計(jì)算電阻率: 電阻率ρ=R(平均電阻)×S(測(cè)樣截面積)÷L(電壓電極距離) 利用四電極測(cè)量電阻率時(shí)一般只能測(cè)量電阻率小于1×108Ω.M的材料,要測(cè)量電阻率更高的材料,可采用二電極或三電極,使用EST120型高阻計(jì)。
2、導(dǎo)電和防靜電塑料電阻率測(cè)量方法同上
3、測(cè)量防靜電工作服電荷量
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12014-89《防靜電工作服》或日本JIST8118-1983《防靜電工作服》將工作服放入滾筒擦機(jī)(需另購)內(nèi)摩擦使其帶電,把帶靜電的工作服投入法拉第筒內(nèi),從FS3型靜電計(jì)上讀出電容C上的電壓值V。利用Q=CV計(jì)算電荷量。電容C應(yīng)選用聚乙烯電容以防漏電,否則讀數(shù)不穩(wěn)。
測(cè)量紡織品的帶電電荷量,可按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12703-91《紡織品靜電性能測(cè)試方法》進(jìn)行。
測(cè)量防靜電工作服及織品時(shí)電容C的選擇可參考下表:
靜電計(jì)量程
C
200V
10nF
20V
100nF
2V
1μF
200mV
10μF
復(fù)零后可進(jìn)行下一次測(cè)量。若是測(cè)量紡織品的帶電電荷量,可按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12703-91《紡織品靜電性能測(cè)試方法》進(jìn)行。
4、測(cè)量各種粉體、液體、固體的帶電電荷量
把粉體或液體到入法拉第筒內(nèi)。測(cè)量粉體的帶電電荷量時(shí),可根據(jù)被測(cè)粉體的多少制作不同形狀和不同規(guī)格的法拉第筒。
5、靈活運(yùn)用測(cè)量微弱電流(皮安表)
方法見下圖,用FS3型靜電計(jì)測(cè)出取樣電阻R上的電壓V,則被測(cè)電流I=V0/R
如取R=1010,用FS3的2V量程可測(cè)量的電流范圍為1X10-14A到2X10-10A
由于輸入線及儀器存在一定的電容及電阻,為使充電時(shí)間(正比于RC)較短和減小測(cè)量的誤差,取樣電阻R0不要超過1011次。
6、靈活運(yùn)用擴(kuò)大測(cè)量范圍
6.1 電阻分壓測(cè)量20kV電壓甚至100kV以上的高電壓
為了測(cè)量超過200V的電壓,應(yīng)采用電阻分壓其原理見下圖:
其中R應(yīng)采用耐壓高于被測(cè)電壓的高壓電阻,被測(cè)電壓為:
其中為FS3靜電計(jì)的讀數(shù)。
由于輸入線及儀器存在一定的電容及電阻,為使充電時(shí)間(正比于RC)較短和減小測(cè)量的誤差,取樣電阻R0不要超過1011次。
例如,要測(cè)量20kV的電壓,如果要求靜電計(jì)上的電壓約為2V,則要求R是R0的10000倍,可取R為10000M(要求耐壓20kV),R0 為1M(精密電阻)
6.2電容分壓測(cè)量20kV甚至100kV以上的高電壓
為了測(cè)量超過200V的電壓,采用電容分壓,測(cè)電容C的耐壓應(yīng)大于被測(cè)電壓,其測(cè)量原理見下圖:
則:
V0為靜電計(jì)測(cè)得的電壓。
例如要測(cè)量10kV的靜電,可以取C0為10nF(要求絕緣電阻大于1013, C為10pF(要求耐壓為20kV以上),此時(shí)靜電計(jì)上的電壓1V=被測(cè)電壓1kV。要注意的是測(cè)量前兩個(gè)電容要短路放電,而且隨著時(shí)間增加會(huì)因電容漏電或靜電計(jì)極微弱的電荷泄漏顯示會(huì)有少量的變化。所以用電容分壓時(shí)FS3成為可以輸入電阻*的測(cè)量高壓的接觸式測(cè)量靜電電壓表.
FS3型靜電計(jì)的應(yīng)用很靈活,用戶可根據(jù)需要設(shè)計(jì)測(cè)量原理,但在使用過程中,不應(yīng)超出FS3型靜電計(jì)各檔的量程,以免損壞儀表。