產品應用・用途
Application【材料電阻】高電阻材料的精準量測，從一般高阻計到桌上型高阻計的差異分析
當進行材料電阻測量時，必須依據材料的材質與電性特性，選擇合適的測量儀器，才能準確評估材料是否具備良好的導電性、安全性與穩定性。
以橡膠、塑膠等防靜電材料，以及高分子複合材料、薄膜型材料等高電阻值材料而言，實務上常以高阻計作為電阻值判斷工具。然而，若僅使用可攜式高阻計進行測量，往往會面臨量測範圍不足、數值精度不佳、再現性低，甚至測試治具不適用等問題。
為何會有這些問題？
我們進一步說明一般高阻計的優缺點。
這裡以HIOKI產品IR4057為例，其優點是小型、可攜帶，非常適用於現場維護的判斷，像是現場配電盤的絕緣電阻測量。該產品所能測量的範圍約落在最大4000MΩ，所以在測量更高電阻值時，會可能超出精度保證範圍，是只能概略判斷良否。而在治具方面大多只能使用針型或夾型探棒，使得在某些被測物的測量上有一定難度。
總結來說，雖然使用一般可攜式高阻計也能測量，若對於測量數值有所要求或是需配合產線自動化時，就會略顯不足。
適用於產線/開發的高阻計
在開發新材料，或是產線測量中，最重視的往往是高精度、穩定度、再現性。
開發階段
需要高精度、長時間的測量推估材料變化。
多種不同材料的測試與分析。
需要測量表面或是體積電阻，甚至是液體電阻。
產線
講求測量速度與穩定性。
為準確測量需要有抗雜訊、測量洩漏電流等功能。
大型產線中是否能對應自動化設置。
這裡可以使用桌上型的SM7110系列，其能夠對應GΩ ～ 1019Ω的高精度測量，透過浮動迴路高度抗雜訊功能，在產線中也能穩定測量。有多種測量電極廣泛對應多種材料之表面電阻/體積電阻測量。依照型號可選1000V輸出或2000V輸出，對應高絕緣耐性測量。依照被測物可穩定、逐步輸出電壓，防止材料瞬間極化。透過市電供電，可以長時間穩定測量並觀察被測物的趨勢特性。
產品詳細可以參考產品頁面與型錄。 高絕緣電阻計SM7110、高絕緣電阻計 SM7120
IR系列與SM系列比較表
| 功能\型號 |
IR4057 |
SM7110、SM7120、SM7420 |
|---|---|---|
| 產品圖 |
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| 儀器定位 | 可攜式，現場維護用 | 桌上型，產線研發用 |
| 可測量範圍 | Ω~MΩ | 上限:≦1×10^16 Ω (SME-8310使用時) (因治具有所不同) |
| 最高輸出電壓 | 1000V | 1000V~2000V |
| 測量速度 | 約0.8秒 | 6.4毫秒 |
| 接觸檢查功能 | 無 | 有 |
| 洩漏電流測量顯示 | 無 | 有 |
| Guard端子 | 有 | 有 |
| 表面\體積電阻測量 | 無 | 有，項目依治具而異(請參考下圖) |
| 可用治具 | 探針、夾具 | 探針、夾具、測試用電極 |
| 電源 | 鹼性電池*4 | AC 100V~240V |
SM系列可使用電極一覽(點擊這裡展開)
| 表面/體積電阻測量用電極SM9001 | |||
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主機電極使用符合規格尺寸的導電性橡膠，並透過2.5kg的荷重，只需將其放置在樣品或測量位置上即可進行穩定的測量。此外，支持高達1000 V的測量電壓，實現高精度測量。可搭配選件表面電阻測量用檢測治具 SM9002 （選購件）可以進行電極的動作確認，這有助於提高測量結果的信賴性。 |
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| SMD電容用電極 SME-8360 | 屏蔽箱 SME-8350 | ||
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測量電容絕緣電阻用電極。治具可從0mm到11mm間任意調整，能進行各種電容的測量。互鎖連接線和主機連接、當盒蓋在開路狀態下測是電壓值為「OFF」。 |
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測試高絕緣電阻的被測物時，用來作為被測物的收納箱並起到電磁絕緣的功能。 |
| 液體被測物用電極 SME-8330 | 砝碼電極 SME-8320 | ||
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JISC2101標準，液體被測物用的電極，電極帶有防護。 總電容：25mL 主電極・對電極間電容：約45pF 電極常數：約500cm 兩電極間間隔：1mm 1019Ω・cm(1000V時)下可測量。 |
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屏蔽箱(SME-8350)組合使用的平板被測物用的電極。 地毯等表面粗糙的被測物也可簡單進行表面電阻和體積電阻的測量。 主電極直徑50mm，防護電極內徑70mm，外形80mm，附建構兩電極的同心圓用之治具。 |
| 表面電阻測量用電極 SME-8301 | 平板被測物用電極 SME-8311 | ||
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電極前端壓住被測物，就可以測量被測物的表面電阻。 主要與SM-8213（停產品）組合使用、測量非靜電表面電阻。可以測量至1011Ω的電阻。 |
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測量平板被測物固有電阻用之電極。 被測物的尺寸在40mm〜100mm、厚度8mm以內皆可 測量。 主電極直徑19.6mm，防護電極內徑24.1mm，外形 28.8mm。 外觀與使用方法皆與、SME-8310相同。 ※ SM7110，SM7120，DSM-8104組合使用時需要互鎖連 接線DSM8104F。 |
| 表面電阻測量用電極 SME-8302 | 平板被測物用電極 SME-8310 | ||
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可用於測量樹脂的成形品、橡膠的加工品等形狀為彎曲面或小樣品的表面電阻測量用電極。 電極前端壓住被測物，就可以簡單測量表面電阻。電極間隔為10mm可以測量至1011Ω的電阻。 |
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測量平板被測物固有電阻用之電極。 被測物的尺寸在100mm內，厚度8mm以內皆可測量。主電極直徑50mm，防護電極內徑70mm，外形80mm。互鎖連接線和主機連接、當盒蓋在開路狀態下測是電壓值為「OFF」。 體積電阻和表面電阻的切換可用側邊開關來執行。 SM7110，SM7120，DSM-8104合使用時需要互鎖連接線DSM8104F。 |
使用SM7110系列測量材料電阻之範例
本次以平板塑膠材料為例子，想要測量其電阻並評估其防靜電性能。
可以使用表面／體積電阻測量用電極SM9001來進行測量，該電極可直接放置在被測物上即可進行測量，接著在被測物上移動並測量不同區塊的電阻值。
透過電阻分布就可以評估材料的防靜電性能。
被測物：
壓克力材料、聚丙烯材料、聚苯乙烯材料等塑膠材料
使用設備：
高絕緣電阻計:SM7110 或 SM7120
轉換器:Z5010
表面/體積電阻測量用電極:SM9001
結語
隨著防靜電材料、高分子複合材料與薄膜材料在電子、半導體與精密製造產業中的應用日益增加，材料電阻測量更加要求高精度、穩定性、再現性。才能準確評估材料的電性特徵。
一般高阻計雖然在基本測試場景與判斷中具有一定的便利性，但面對高電阻材料或是長時間觀測與自動化需求時就顯得有所不足。
針對開發與產線應用所設計的 SM7110 / SM7120 系列高絕緣電阻計，不僅能對應超高電阻範圍，並具備抗雜訊設計、多樣化電極選擇與穩定的電壓輸出控制，能協助使用者在研發階段精準掌握材料特性，在產線端建立可重複、可量產的量測流程。
透過選擇合適的量測工具，才能真正將材料電阻數據轉化為可靠的品質指標與產品競爭力。
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