塑料介電常數測量儀  宏觀結構不均勾性的介質損耗

工程介質材料大多數是不均勻介質。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和氣相，各相在介質中是統計分布口。由于各相的介電性不同，有可能在兩相間積聚了較多的自由電荷使介質的電場分布不均勻，造成局部有較高的電場強度而引起了較高的損耗。但作為電介質整體來看，整個電介質的介質損耗必然介于損耗最大的一相和損耗最小的一相之間。

塑料介電常數測量儀  電感：

線圈號   測試頻率   Q值    分布電容p       電感值  

  9         100KHz      98       9.4           25mH

  8         400KHz     138       11.4        4.87mH

  7         400KHz    202       16           0.99mH

  6           1MHz     196       13          252μH

  5           2MHz     198       8.7        49.8μH

  4         4.5MHz    231       7             10μH

  3          12MHz      193     6.9         2.49μH

  2          12MHz      229     6.4        0.508μH            

  1   25MHz，50MHz   233，211    0.9       0.125μH

介質損耗（dielectric loss）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。

介質損耗因數（dielectric loss factor）指的是衡量介質損耗程度的參數。

測量范圍及誤差

    本電橋的環境溫度為20?5℃，相對濕度為30％－80％條件下，應滿足

下列表中的技術指示要求。

    在Cn＝100pF    R4＝3183.2（W）（即10K/π）時

    測量項目      測量范圍            測量誤差              

    電容量Cx       40pF--20000pF      ?0.5%  Cx?2pF     

    介質損耗tgd      0～1              ?1.5％tgdx?0.0001

    在Cn＝100pF      R4＝318.3（W）（即1K/π）時

    測量項目      測量范圍            測量誤差              

    電容量Cx       4pF--2000pF      ?0.5%  Cx?3pF     

介質損耗tgd      0～0.1          ?1.5％tgdx?0.0001

指另裝置的技術特性：

    工作電壓?12V

    在50Hz時電壓靈敏度不低于1X10-6V／格， 電流靈敏度不低于2X10-9A／格

    二次諧波 減不小于25db

    三次諧波 減不小于50db

電容測量：1~205

     主電容調節范圍：18～220pF

     準確度：150pF以下?1.5pF；150pF以上?1%

     注：大于直接測量范圍的電容測量見后頁使用說明

特點：

◆ 優化的測試電路設計使殘值更小

◆ 高頻信號采用數碼調諧器和頻率鎖定技術

◆LED數字讀出品質因數，手動/自動量程切換

◆ 自動掃描被測件諧振點，標頻單鍵設置和鎖定，大大提高測試速度

標準配置：

高配Q表 一只  

試驗電極 一只（c類）

電感     一套（9只）

電源線   一條

說明書   一份

合格證   一份

保修卡   一份

測試注意事項

a．本儀器應水平安放；

b．如果你需要較精確地測量，請接通電源后，預熱30分鐘；

c．調節主調電容或主調電容數碼開關時，當接近諧振點時請緩調；

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短，足夠粗，并應接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差；

e．被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊；

f．手不得靠近試件，以免人體感應影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。

溫度

 損耗指數在一個頻率下可以出現一個最大值，這個頻率值與電介質材料的溫度有關。介質損耗因數和電容率的溫度系數可以是正的或負的，這取決于在測量溫度下的介質損耗指數最大值位置。

電場強度

 存在界面極化時，自由離子的數目隨電場強度增大而增加，其損耗指數最大值的大小和位置也隨此而變。

 在較高的頻率下，只要電介質中不出現局部放電，電容率和介質損耗因數與電場強度無關

 流體排出法

 在電容率近似等于試樣的電容率，而介質損耗因數可以忽略的一種液體內進行測量，這種測量與試樣厚度測量的精度關系不大。當相繼采用兩種流體時，試樣厚度和電極系統的尺寸可以從計算公式中消去

 試樣為與試驗池電極直徑相同的圓片，或對測微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應忽略不計在測微計電極中，為了忽略邊緣效應，試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度。

試驗步驟

1試樣的制備

 試樣應從固體材料上截取，為了滿足要求，應按相關的標準方法的要求來制備。

 應精確地測量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以內，測量點應均勻地分布在試樣表面。必要時，應測其有效面積。

2條件處理

 條件處理應按相關規范規定進行。

3測量

 電氣測量按本標準或所使用的儀器(電橋)制造商推薦的標準及相應的方法進行。

 在1 MHz或更高頻率下，必須減小接線的電感對測量結果的影響。此時，可采用同軸接線系統(見圖1所示)，當用變電抗法測量時，應提供一個固定微調電容器。

試驗報告

 試驗報告中應給出下列相關內容:

 絕緣材料的型號名稱及種類、供貨形式、取樣方法、試樣的形狀及尺寸和取樣日期(并注明試樣厚度和試樣在與電極接觸的表面進行處理的情況);

 試樣條件處理的方法和處理時間;

 電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應注明其類型;

 測量儀器;

 試驗時的溫度和相對濕度以及試樣的溫度;

 施加的電壓;

 施加的頻率;

 相對電容率ε(平均值);

 介質損耗因數tans(平均值);

 試驗日期;

 相對電容率和介質損耗因數值以及由它們計算得到的值如損耗指數和損耗角，必要時，應給出與溫度和頻率的關系。

試樣的幾何形狀：

 測定材料的電容率和介質損耗因數，最好采用板狀試樣，也可采用管狀試樣。

 在測定電容率需要較高精度時，最大的誤差來自試樣尺寸的誤差，尤其是試樣厚度的誤差，因此厚度應足夠大，以滿足測量所需要的精確度。厚度的選取決定于試樣的制備方法和各點間厚度的變化。對1%的精確度來講，1.5 mm的厚度就足夠了，但是對于更高精確度，最好是采用較厚的試樣，例如6 mm-12 mm。測測量厚度必須使測量點有規則地分布在整個試樣表面上，且厚度均勻度在士1%內。如果材料的密度是已知的，則可用稱量法測定厚度 選取試樣的面積時應能提供滿足精度要求的試樣電容。測量10 pF的電容時，使用有良好屏蔽保護的儀器。由于現有儀器的極限分辨能力約1 pF,因此試樣應薄些，直徑為10 cm或更大些。

 需要測低損耗因數值時，很重要的一點是導線串聯電阻引人的損耗要盡可能地小，即被測電容和該電阻的乘積要盡可能小同樣，被測電容對總電容的比值要盡可能地大第一點表示導線電阻要盡可能低及試樣電容要小。第二點表示接有試樣橋臂的總電容要盡可能小，且試樣電容要大。因此試樣電容最好取值為20 pF，在測量回路中，與試樣并聯的電容不應大于約5 pF。

介質損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數角Φ）的余角δ稱為介質損耗角。

損耗因子也指耗損正切，是交流電被轉化為熱能的介電損耗（耗散的能量）的量度，一般情況下都期望耗損因子低些好。

概念：

電介質在外電場作用下，其內部會有發熱現象，這說明有部分電能已轉化為熱能耗散掉，電介質在電場作用下，在單位時間內因發熱而消耗的能量稱為電介質的損耗功率，或簡稱介質損耗（diclectric loss）。介質損耗是應用于交流電場中電介質的重要品質指標之一。介質損耗不但消耗了電能，而且使元件發熱影響其正常工作。如果介電損耗較大，甚至會引起介質的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質損耗越小越好。

雙掃描技術-測試頻率和調諧電容的雙掃描、自動調諧搜索功能。

雙測試要素輸入-測試頻率及調諧電容值皆可通過數字按鍵輸入。

雙數碼化調諧-數碼化頻率調諧，數碼化電容調諧。

自動化測量技術-對測試件實施Q值、諧振點頻率和電容的自動測量。

全參數液晶顯示– 數字顯示主調電容、電感、Q值、信號源頻率、諧振指針。

DDS數字直接合成的信號源-確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩定。

計算機自動修正技術和測試回路優化—使測試回路 殘余電感減至低，治療Q讀數值在不同頻率時要加以修正的困惑。

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