1.絶縁体の体積抵抗率、表面抵抗率
(IEC60093, ASTM D257,JIS K6911, JIS K6271)

二重リング電極法(IEC60093, ASTM D257,JIS K6911, JIS K6271)
108〜1016Ωの絶縁体の抵抗率測定。円形電極の間で絶縁抵抗計により電気抵抗を測定し、電極形状から体積抵抗率及び表面抵抗率を求めます。測定方法:500Vを電極間に印加し、1分後の抵抗値を測定します。

絶縁体の抵抗測定装置

(1)測定装置 (4)電流
(2)シールドボックス (5)恒温槽内の電流
(3)恒温槽 (-60〜200℃)
推奨試験片の電極配置(体積抵抗率、表面抵抗率測定)
 
装置本体:超絶縁計 R-503 (株)川口電機製作所製
電極装置:測定電極 P-616 (株)川口電機製作所製
(体積抵抗率、表面抵抗率とも同じ電極装置を用いて、測定項目に応じて、接続を切り替えます。)
推奨試験片形状および電極寸法
規格 推奨試験片形状 表面電極(mm) 裏面電極(mm)
a D d A
ASTM D257 φ100×t3mm 100 88 76 100
φ50×t3mm 50 38 25 50
JIS K6911 φ100×t2mm 80±0.5 70±0.5 50±0.5 83±2
IEC60093 φ100×t2.5mm 80±0.5 60±0.5 50±0.5 83±2

計算式

体積抵抗率
表面抵抗率


2.絶縁抵抗(IEC60167, ASTM D257,JIS K6911)

 

体積抵抗率、表面抵抗率は試験片の形状要因が反映されるのに対して、絶縁抵抗はテーパーピン間の抵抗値(Ω)で直に示します。

測定方法:絶縁体の体積抵抗率、表面抵抗率測定と同様に、テーパーピンの電極間に500Vの電圧を印加し、1分後の抵抗を測定します。

 
絶縁抵抗測定装置用の試験片

(1)測定装置 (3)テーパーピン
(2)シールドボックス (4)試験片
試験片
 
測定装置:超絶縁計 R-503 (株)川口電機製作所製



3.導電体の測定(電圧電流法 ASTM D991,JIS K6271, SRIS 2301 )

導電性のゴムの規格であるが、導電性プラスチックの抵抗測定に応用しています。

測定方法:試験片の両端に向き合う形で、平行に設けた電極を用い、体積抵抗率を求めます。外側電極に微少電流を流し、内側電極間の電圧を測定し、抵抗を求めます。

※JIS K6271は電圧電極が5〜50mmの可変であるが、弊社の電極は60mm固定。

導電体の抵抗測定装置

(1)デジタルオームメーター (2)測定電極
試験片
zu11.jpg(8142 byte)
 
装置名称:デジタルオームメーター R-506 (株)川口電機製作所製
電極装置:測定電極 P-617 (株)川口電機製作所製

計算式

体積抵抗率


4.四探針法による抵抗測定 (JIS K7194)

四端子法(電流電圧法)と同じ原理により、試料に4本の針状の電極を直線上に置き、外側の二探針間に一定電流を流し、内側の二探針間に生じる電位差を測定し抵抗を求めます。次に求めた抵抗に試料厚さ、補正係数RCF(Resistivity Correction Factor)をかけて体積抵抗を算出します。四端子法と比べ、試料上での電極形成の必要が無くなります。

試験装置外観
JIS対応電極
 
装置名称:ロレスタ-GP MCP-T610(三菱化学製 横浜事業所所有)
測定範囲:9.999×10-3〜107 Ω
標準試験片:80×50mm t20mm以下(35×20mm 以上あればOK)

四端子法と二端子法について

測定試料の両端に電極端子を2つ付け、同じ電極で試料に流れる電流とその時、生じる電位差を測定するのが二端子法である。この方法では、試料と電極の間の抵抗も含めて測定している。テスターでの抵抗測定は二端子法になる。
これに対し、四端子法は一定電流を流し込むところ(電流電極と試料表面との間)で界面現象のために接触抵抗と呼ばれる電圧降下が生じるため、それを排除し、試料の真の体積抵抗率を求めるために用いる手法です。即ち、四端子法では、電流印加端子と電圧測定端子とを分離することにより、接触抵抗の影響を取り除き、高精度な測定が可能になります。この時、電圧測定端子に電流が流れ込まないように電圧計の入力インピーダンスは高く保たれる必要があります。

四探針法と四端子法

四探針法では、試料に4本の針状の電極(四探針プローブ)を直線上に置き、外側の二探針(AとD)間に一定電流を流し、内側の二探針(BとC)間に生じる電位差を測定し抵抗を求めます。次に求めた抵抗に試料厚さ、補正係数RCF(Resistivity Correction Factor)をかけて体積抵抗を算出します。この様に四探針法と四端子法とでは測定系は共通であり、試料と接触する電極部分のみが異なります。四探針法は試料上での電極形成の必要が無くなります。


参考文献 三菱化学ロレスター取扱説明書