概要

為了實現永續社會，以太陽能市場為首，各界積極使用可再生能源。以往使用化石燃料的機器(汽車、運輸工具等)日漸電動化，自動車產業、農業、建設機械、航空業界等各式各樣的產業正加速電動化的腳步。
隨之而來電器系統的電力消費增加、系統內所使用的產品日漸高電壓化、大電流化、並且時常處於高溫狀態。
而絕緣線纜、潤滑油、機板等系統內部所使用的零件在與實際使用相近的條件下進行測量的需求也增加，因此各材料既有特性的電阻率測量需求也日漸增加。

本文將說明許多應用案例中使用的樹脂材料的表面電阻率與體積電阻率測量方法。

平面被測物的電阻率測量

電阻率的測量，一般會使用高絕緣電阻計/靜電計等測量儀器，並配合測量用電極來進行測量。需要依照測量對象的形狀與電阻值來選擇適合的測量電極。舉例來說，像是塑膠片狀材料在研究開發階段中，被測物的尺寸巨大難以進行測量，此時就需要能對應各種大小的測量電極。或是在某些被測物也有可能會超過TΩ測量的場合，測量電極也必須要對應這些高歐姆的測量需求。

平板測試樣品用電極SME-8310（*1）、SME-8311可對應85 mm到100 mm或40 mm到100 mm邊長的被測物測量。與高絕緣電阻計SM7110、SM7120（*2）組合使用SME-8310可以測量1×10¹⁶Ω以下；SME-8311可以測量2×10¹⁶Ω以下的塑膠材料的表面電阻率或體積電阻率（*3）。而SM7110、SM7120選擇對應電極的型號，並輸入被測對象的厚度，即可直接計算電阻率的測量結果。

另外，使用其他電極時，也只需要電極尺寸、被測物的厚度，測量後無需手動計算，可以直接讀取表面電阻率或是體積電阻率。另外，高絕緣電阻計與電極可以使用互鎖連接線DSM8104F連接，在蓋子開啟狀態下測量電壓會自動關閉，能安全的進行測量。

*1: 平板測試樣品用電極SME-8310是參考JIS K 6911-1995「熱固性樹脂裝飾板檢驗法」。
*2: SM7120的額定電壓雖為2000 V，但搭配電極使用時則配合電極的額定電壓限制在1000 V。
*3: 關於體積電阻率、表面電阻率詳細的說明，請參考「絕緣電阻的測量步驟」。

聚甲醛(POM)樹脂的體積・表面電阻實測案例

使用高絕緣電阻計SM7110、轉接頭Z5010、平板測試樣品用電極SME-8310，測量POM樹脂(大小約92 × 92 × 5.6 [mm])的體積電阻率ρV、表面電阻率ρS（圖1, 2）。

 

圖1 測試設備的連接圖




圖2 測量對象

考慮到極化現象，取測量開始一分鐘後的值(一分值)。電阻率測量所使用的D1和D2透過選擇SME-8310自動輸入，只需輸入被測物的厚度t，就能自動計算ρS、ρV，得出數值分別是2.99348 x 10¹⁴ Ω/□和7.37507 x 10¹³ Ω・m（圖4, 5）。

圖3．測量電極相關的設定

圖4 表面電阻率(ρS)的測量結果

圖5 體積電阻率(ρV)的測量結果

結語

為實現永續社會，可再生能源的利用與機器的電動化浪潮中，電氣系統內零件的面臨高電壓、大電流與高溫的考驗。所以，測量材料固有的材料特性－－電阻率，非常重要。
要測量平板被測物的電阻率需要使用高絕緣電阻計與測量電極。平板測試樣品用電極SME-8310、SME-8311和高絕緣電阻計SM7110、SM7120組合使用，可簡單測量塑膠、樹脂等絕緣材料的表面電阻與體積電阻率。

關於電阻率的測量與詳細產品情報請參考下方各項連結：

1.甚麼是電阻率?

2.與絕緣材料測試相關的產業規格(國際標準)