原创 了解各种类型的绝缘材料并恰当地使用它们

高绝缘电阻是成功地进行静电计测量的首要要求之一。所以，了解各种类型的绝缘材料以及如何恰当地使用它们是很重要的。

静电计和一些SMU与电压表一样都具有高输入电阻的特性。在测试电路中，高绝缘电阻是成功地进行静电计测量的首要要求之一。所以，了解各种类型的绝缘材料以及如何恰当地使用它们是很重要的。要想准确地测量高阻源的电压，根据所需要的精度、分辨率和准确度的数量级，测试夹具（test fixture）、测试引线和测量用的电压表的绝缘泄漏电阻必须要比被测电路的戴文宁等效电阻高几个数量级。如果绝缘电阻不能高出几个数量级，那么，如前所述，绝缘电阻的分流效应将会使被测的源电压降低。

由于错误的读数有时候看起来可能很好、很稳定，所以在测试设置中发现劣等的绝缘情况有时是很困难的。因此谨慎的做法是定期地用静电计欧姆计来测量测试夹具和电缆的绝缘电阻，以保证其完整性。如果发现问题，则应当对有问题的绝缘件进行清洁处理或者将其更换。

选择最好的绝缘件

在评估绝缘材料时，应当考虑其下述性质：

体电阻率：表示直接通过材料的泄漏电流。

表面电阻率：经过材料表面的泄漏，主要是表面污染的作用。

水吸收：由绝缘体吸收的水分所决定的泄漏。

压电或储存电荷效应：由于机械应力产生的电荷不平衡（从而产生了电流或电压偏置）。

摩擦电效应：当材料互相摩擦时，由于摩擦效应产生的电荷不平衡。

介电吸收：绝缘体在长时期内储存或释放电荷的趋向。

表2-2给出各种重要绝缘材料的特性，而图2-10则示出它们的电阻率范围。

特富龙（Teflon ?)

特富龙是为了满足大于10-14A的电流测量工作所遇到的电阻要求而使用的最满意、最常用的材料。它具有很高的体电阻率，其表面上不易形成水蒸气膜。所以，其绝缘性质不会由于潮湿的空气而明显变坏。特富龙具有化学惰性，易于加工，并且很容易进行清洁处理。特富龙PTFE是电子学中最常用的特富龙材料 .

特富龙的主要缺点是当发生变形时，内部会出现电荷，从而引起虚假的电压和电流。然而，按一般的处理方法，这种特性对大于10-13A的电流来说，不是很严重的问题。

聚苯乙烯

聚苯乙烯比特富龙便宜得多，在特富龙出现之前是通用的绝缘材料。它易于加工，但是内部常常会出现裂纹。如果裂纹不达到表面，就不会损坏其绝缘特性。聚苯乙烯的体电阻率与特富龙类似。但是，当湿度变高时，其表面会形成水蒸气薄膜，大大降低其表面电阻.

Kel-F?

Kel-F?的体电阻率和表面电阻率特性与特富龙接近，易于加工，且不会出现裂纹。

聚乙烯

聚乙烯具有与聚苯乙烯类似的、极好的体电阻率和表面电阻率。由于其柔软，所以广泛地用于同轴和三同轴（Triax）电缆的绝缘材料。这种电缆对于通用的静电计应用是极好的，因为在这种应用中表面泄漏是不太重要的。然而，聚乙烯在较低的温度下就会熔化，所以高温炉中使用的引线应当使用特富龙，而不能用聚乙烯。

玻璃和陶瓷

玻璃和陶瓷也具有很高的体电阻率，但是在高湿度下表面电阻率性质较差，并且其压电性常常也较差。用甲醇清洁处理、并浸以沸腾的石蜡以后，具有很好的绝缘表面，但是不能持久。也可以把各种硅清漆烘焙或者阴干到玻璃或陶瓷表面上，但即使这样处理以后，触摸也很容易损坏其绝缘性能。玻璃和陶瓷虽然可以铸模，但是难于加工。它们主要用在必须使用其机械性质的地方。

蓝宝石

蓝宝石是最好的绝缘材料之一。在受到压力时，其内部几乎不产生电荷。最常用于测量10-18A到10-15A范围电流的应用中。限制使用蓝宝石的因素主要是其价格以及这种材料难于加工和成形。

石英

石英具有类似于蓝宝石的性质，但是其压电输出相当高，所以很少用于静电计电路中。

其它绝缘材料

实际上所有其它的绝缘材料都具有比较低的体电阻率和表面电阻率，因此对于静电计的应用是不可接受和不满意的。维尼伦、尼龙和合成树脂明显地比特富龙、聚苯乙烯、聚乙烯、蓝宝石或石英差。

保持绝缘体清洁

与任何高电阻器件一样，错误的拿取方法可以损坏绝缘体的整体绝缘特性。皮肤上的油脂和盐份能够降低绝缘体的性能，空气中的污染物可能沉积在绝缘体的表面，从而降低其电阻。所以，应当尽量减少拿取绝缘体。任何时候都不要用手或其它可能污染其表面的材料触摸绝缘体。

如果由于不小心触摸或沉积而使绝缘体受到污染，可以用浸了甲醇的泡沫签来清洗。清洗之后，应当使其在低湿度的条件下干燥几个小时后再使用，或者用干氮使其干燥。