Электрики на рабочем месте часто используют измеритель сопротивления изоляции; основная функция этого прибора — проверка сопротивления изоляции трансформаторов, генераторов, высоковольтных электродвигателей, силовых конденсаторов, силовых кабелей, разрядников и т.д. Прибор прост в использовании и отличается высокой точностью. Однако многие пользователи при первом применении прибора иногда сталкиваются с трудностями в получении корректных результатов измерений. Какие факторы влияют на точность измерений сопротивления изоляции?
Как правило, сопротивление материала уменьшается с ростом температуры и влажности окружающей среды. По сравнению с предприятиями поверхностное удельное сопротивление является более важным и чувствительным к изменениям параметров окружающей среды и влажности, тогда как объёмное удельное сопротивление более чувствительно к изменениям температуры. Повышение влажности приводит к увеличению поверхностной утечки информации, а также к росту объёмного тока проводимости. По мере дальнейшего повышения температуры скорость движения носителей заряда возрастает, а токи абсорбции и проводимости различных материалов в среде соответственно увеличиваются. Согласно соответствующим научным исследованиям и литературным данным, значение сопротивления типичной рабочей среды при 70 °C составляет лишь 10 % от его значения при 20 °C. Поэтому при измерении сопротивления технического материала необходимо указать, что образец и окружающая среда достигли термодинамического и влажностного равновесия.
Значение сопротивления (удельного сопротивления) диэлектрического материала не может оставаться постоянным в широком диапазоне напряжений, то есть закон Ома неприменим. При комнатной температуре ток проводимости в нижнем диапазоне напряжений возрастает линейно с увеличением приложенного напряжения, а значение сопротивления материала остаётся неизменным. После превышения определённого напряжения ток проводимости возрастает значительно быстрее, чем испытательное напряжение, и сопротивление материала резко снижается. Можно заметить, что чем выше приложенное испытательное напряжение, тем ниже значение сопротивления материала. Следовательно, значения сопротивления материала, измеренные при различных напряжениях, могут существенно различаться.
Стоит отметить, что изменение удельного электрического сопротивления материала определяет результат измерения напряжённости электрического поля в ходе испытания, а не значение испытательного напряжения. Если при одинаковом испытательном напряжении расстояния между испытательными электродами различны, то результаты измерения удельного электрического сопротивления материала также будут различаться: чем меньше расстояние между положительным и отрицательным электродами, тем меньше полученное значение.
Когда измеренное давление соотносится с постоянным напряжением материала, ток, протекающий через испытуемый материал, представляет собой мгновенное значение, которое нестабильно и подвержено затуханию. При приложении давления сначала возникает большой зарядный ток, затем следует относительно медленное уменьшение длительного тока поглощения, а в конце — относительно стабильный ток проводимости. Чем выше измеренное сопротивление, тем дольше требуется для достижения равновесия. Таким образом, измеренное значение сопротивления, считанное корректно, фиксируется после установления стабильного значения или через 1 минуту после приложения давления.
Кроме того, значение сопротивления материала с высокой степенью изоляции также зависит от его истории электризации. Для точного анализа и оценки электростатических характеристик материалов, когда возможно проведение испытания на сопротивление (или удельное сопротивление) строительных материалов, перед началом испытания необходимо выполнить процедуру разрядки материала, после чего выдержать его в течение определённого времени — например, 5 минут. Затем испытание следует проводить в соответствии с программой измерительной системы. Как правило, при испытании конкретного учебного материала для проведения контрольных испытаний случайным образом следует отобрать не менее 3–5 образцов, а в качестве основного результата испытания принимается их среднее значение.