高頻介電常數(shù)與介質(zhì)損耗測(cè)試設(shè)備 滿足標(biāo)準(zhǔn)：GBT 1409-2006測(cè)量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長(zhǎng)在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法
高頻介電常數(shù)與介質(zhì)損耗測(cè)試設(shè)備 儀器概述：
本產(chǎn)品基于串聯(lián)諧振原理的《GDAT高頻Q表》是測(cè)試系統(tǒng)的二次儀表，其數(shù)碼化主調(diào)電容器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)代表了行業(yè)的成就，隨之帶來(lái)了頻率、電容雙掃描GDAT的全新搜索功能。該表具有先進(jìn)的人機(jī)界面，采用LCD液晶屏顯示各測(cè)量因子：Q值、電感L、主調(diào)電容器C、測(cè)試頻率F、諧振趨勢(shì)指針等。高頻信源采用直接數(shù)字合成,測(cè)試頻率10KHz-60MH或200KHz-160MHz，頻率精度高達(dá)1×10-6。國(guó)標(biāo)GB/T 1409-2006規(guī)定了用Q表法來(lái)測(cè)定電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)，把被測(cè)材料作為平板電容的介質(zhì)，與輔助電感等構(gòu)成串聯(lián)諧振因子引入Q表的測(cè)試回路，以獲取測(cè)試靈敏度。因而Q表法的測(cè)試結(jié)果更真實(shí)地反映了介質(zhì)在高頻工作狀態(tài)下的特征。
GDAT高頻Q表的全數(shù)字化界面和微機(jī)控制使讀數(shù)清晰穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。操作者能在任意點(diǎn)頻率或電容值的條件下檢測(cè)Q值甚至tanδ，無(wú)須關(guān)注量程和換算，*摒棄了傳統(tǒng)Q表依賴面板上印制的輔助表格操作的落后狀況，它無(wú)疑是電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)測(cè)量的理想工具。
技術(shù)指標(biāo)
1．Q值測(cè)量
a．Q值測(cè)量范圍：2～1023。
b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔。
c．標(biāo)稱誤差
頻率范圍20kHz～10MHz；
固有誤差≤5％
工作誤差≤7％
頻率范圍10MHz～60MHz；
固有誤差≤6％
工作誤差≤8％
2．電感測(cè)量范圍：14.5nH~8.14H
3．介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀電容測(cè)量：1~ 460
直接測(cè)量范圍
1～460pF 主電容調(diào)節(jié)范圍 準(zhǔn)確度 30～500pF 150pF以下±1.5pF； 150pF以上±1％
注：大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見(jiàn)使用規(guī)則
4．介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀信號(hào)源頻率覆蓋范圍
項(xiàng) 目
頻率范圍
10kHz～50MHz
頻率分段
(虛擬)
10～99.9999kHz
100～999.999kHz
1～9.99999MHz
10～60MHz
電感：
線圈號(hào) 測(cè)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
相對(duì) 電 容 率 relativep ermittivity
εr
電容器的電極之間及電極周圍的空間全部充以絕緣材料時(shí)，其電容 Cx與同樣電極構(gòu)形的真空電容Co 之比:
Cx
εr = —— ----------（１）
Co
式 中 :
εr — 相對(duì)電容率;
CX — 充有絕緣材料時(shí)電容器的電極電容;
Co — 真空中電容器的電極電容。
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不含二氧化碳的于燥空氣的相對(duì)電容率εr等于1.00053。因此，用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容Ca來(lái)代替Co測(cè)量相對(duì)電容率εr時(shí)，也有足夠的精確度。
在 一 個(gè) 測(cè)量系統(tǒng)中，絕緣材料的電容率是在該系統(tǒng)中絕緣材料的相對(duì)電容率εr與真空電氣常數(shù)εo的乘積.
影響介電性能的因素
下 面分 別 討論頻率、溫度、濕度和電氣強(qiáng)度對(duì)介電性能的影響。
1 頻率
因?yàn)?只 有 少數(shù)材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內(nèi)它們的。r和tans幾乎是恒定的，且被用作工程電介質(zhì)材料，然而一般的電介質(zhì)材料必須在所使用的頻率下測(cè)量其介質(zhì)損耗因數(shù)和電容率。
電 容率 和介質(zhì)損耗因數(shù)的變化是由于介質(zhì)極化和電導(dǎo)而產(chǎn)生，醉重要的變化是極性分子引起的偶極子極化和材料的不均勻性導(dǎo)致的界面極化所引起的。
2 溫度
損耗指數(shù)在一個(gè)頻率下可以出現(xiàn)一個(gè)醉大值，這個(gè)頻率值與電介質(zhì)材料的溫度有關(guān)。介質(zhì)損耗因數(shù)和電容率的溫度系數(shù)可以是正的或負(fù)的，這取決于在測(cè)量溫度下的介質(zhì)損耗指數(shù)醉大值位置。
3 濕度
極 化 的 程度隨水分的吸收量或電介質(zhì)材料表面水膜的形成而增加，其結(jié)果使電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電導(dǎo)率增大。因此試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行控制是*的。
注 :濕 度 的顯著影響常常發(fā)生在1MHz以下及微波頻率范圍內(nèi)
4 電場(chǎng)強(qiáng)度
存 在 界 面極化時(shí)，自由離子的數(shù)目隨電場(chǎng)強(qiáng)度增大而增加，其損耗指數(shù)醉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(zhì)中不出現(xiàn)局部放電，電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)。
儀器特點(diǎn)：
- 雙掃描技術(shù) - 測(cè)試頻率和調(diào)諧電容的雙掃描、自動(dòng)調(diào)諧搜索功能。
- 雙測(cè)試要素輸入 - 測(cè)試頻率及調(diào)諧電容值皆可通過(guò)數(shù)字按鍵輸入。
- 雙數(shù)碼化調(diào)諧 - 數(shù)碼化頻率調(diào)諧，數(shù)碼化電容調(diào)諧。
- 自動(dòng)化測(cè)量技術(shù) -對(duì)測(cè)試件實(shí)施 Q 值、諧振點(diǎn)頻率和電容的自動(dòng)測(cè)量。
- 全參數(shù)液晶顯示 – 數(shù)字顯示主調(diào)電容、電感、 Q 值、信號(hào)源頻率、諧振指針。
- DDS 數(shù)字直接合成的信號(hào)源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。
- 計(jì)算機(jī)自動(dòng)修正技術(shù)和測(cè)試回路優(yōu)化 —使測(cè)試回路 殘余電感減至低，治療 Q 讀數(shù)值在不同頻率時(shí)要加以修正的困惑。
電極系統(tǒng)
1 加到試樣上的電極
電極 可 選 用金屬箔電極、金屬箔電極、陰極蒸發(fā)或高真空蒸發(fā)金屬電極、汞電極和其他液體金屬電極、導(dǎo)電漆、石墨中任意一種。如果不用保護(hù)環(huán)。而且試樣上下的兩個(gè)電極難以對(duì)齊時(shí)，其中一個(gè)電極應(yīng)比另一個(gè)電極大些。已經(jīng)加有電極的試樣應(yīng)放置在兩個(gè)金屬電極之間，這兩個(gè)金屬電極要比試樣上的電極稍小些。對(duì)于平板形和圓柱形這兩種不同電極結(jié)構(gòu)的電容計(jì)算公式以及邊緣電容近似計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式由表飛給出。
對(duì)于 介 質(zhì) 損耗因數(shù)的測(cè)量，這種類型的電極在高頻下不能滿足要求，除非試樣的表面和金屬板都非常平整。圖〕所示的電極系統(tǒng)也要求試樣厚度均勻
2 試樣上不加電極
表 面 電導(dǎo) 率很低的試樣可以不加電極而將試樣插人電極系統(tǒng)中測(cè)量，在這個(gè)電極系統(tǒng)中，試樣的一側(cè)或兩側(cè)有一個(gè)充滿空氣或液體的間隙。
平 板 電極 或圓柱形電極結(jié)構(gòu)的電容計(jì)算公式由表3給出。
下 面 兩 種型式的電極裝置特別合適
2. 1 空氣填充測(cè)微計(jì)電極
當(dāng)試 樣 插 人和不插人時(shí)，電容都能調(diào)節(jié)到同一個(gè)值，不需進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)的電氣校正就能測(cè)定電容率。電極系統(tǒng)中可包括保護(hù)電極
2.2 流體排出法
在 電容 率 近似等于試樣的電容率，而介質(zhì)損耗因數(shù)可以忽略的一種液體內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)量與試樣厚度測(cè)量的精度關(guān)系不大。當(dāng)相繼采用兩種流體時(shí)，試樣厚度和電極系統(tǒng)的尺寸可以從計(jì)算公式中消去試樣 為 與 試驗(yàn)池電極直徑相同的圓片，或?qū)y(cè)微計(jì)電極來(lái)說(shuō)，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng)忽略不計(jì)在測(cè)微計(jì)電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測(cè)微計(jì)電極直徑小兩倍的試樣厚度。
2.3 邊緣效應(yīng)
為 了避 免 邊緣效應(yīng)引起電容率的測(cè)量誤差，電極系統(tǒng)可加上保護(hù)電極。保護(hù)電極的寬度應(yīng)至少為兩倍的試樣厚度，保護(hù)電極和主電極之間的間隙應(yīng)比試樣厚度小。假如不能用保護(hù)環(huán)，通常需對(duì)邊緣電容進(jìn)行修正，表工給出了近似計(jì)算公式這些公式是經(jīng)驗(yàn)公式，只適用于規(guī)定的幾種特定的試樣形狀此外 ，在 一個(gè)合適的頻率和溫度下，邊緣電容可采用有保護(hù)環(huán)和無(wú)保護(hù)環(huán)的(比較)測(cè)量來(lái)獲得，用所得到的邊緣電容修正其他頻率和溫度下的電容也可滿足精度要求
標(biāo)準(zhǔn)配置：
高配Q表 一只
試驗(yàn)電極 一只 （c類）
電感 一套（9只）
電源線 一條
說(shuō)明書 一份
合格證 一份
保修卡 一份
