介质常数电容率测试仪

介质常数电容率测试仪  漏导损耗

实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质，在外电场的作用下，总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流，这种微小电流称为漏导电流，漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。由于实阿的电介质总存在一些缺陷，或多或少存在一些带电粒子或空位，因此介质不论在直流电场或交变电场作用下都会发生漏导损耗。

介质常数电容率测试仪  宏观结构不均勾性的介质损耗

工程介质材料大多数是不均匀介质。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和气相，各相在介质中是统计分布口。由于各相的介电性不同，有可能在两相间积聚了较多的自由电荷使介质的电场分布不均匀，造成局部有较高的电场强度而引起了较高的损耗。但作为电介质整体来看，整个电介质的介质损耗必然介于损耗最大的一相和损耗最小的一相之间。

Q值测量

a．Q值测量范围：2～1023。

b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

     频率范围（100kHz～10MHz）： 频率范围（10MHz～160MHz）：

     固有误差：≤5％±满度值的2% 固有误差：≤6％±满度值的2%

     工作误差：≤7％±满度值的2% 工作误差：≤8％±满度值的2%

其他

a．消耗功率：约25W；

b．净重：约7kg；

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

特点：

◆ 优化的测试电路设计使残值更小

◆ 高频信号采用数码调谐器和频率锁定技术

◆ LED 数字读出品质因数，手动/自动量程切换

◆ 自动扫描被测件谐振点，标频单键设置和锁定，大大提高测试速度

标准配置：

高配Q表 一只  

试验电极  一只 （c类）

电感      一套（9只）

电源线    一条

说明书    一份

合格证    一份

保修卡    一份

测试注意事项

a．本仪器应水平安放；

b．如果你需要较精确地测量，请接通电源后，预热30分钟；

c．调节主调电容或主调电容数码开关时，当接近谐振点时请缓调；

d．被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短，足够粗，并应接触良好、可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差；

e．被测件不要直接搁在面板顶部，离顶部一公分以上，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫；

f．手不得靠近试件，以免人体感应影响造成测量误差，有屏蔽的试件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。

试样的几何形状：

 测定材料的电容率和介质损耗因数，最好采用板状试样，也可采用管状试样。

 在测定电容率需要较高精度时，最大的误差来自试样尺寸的误差，尤其是试样厚度的误差，因此厚度应足够大，以满足测量所需要的精确度。厚度的选取决定于试样的制备方法和各点间厚度的变化。对 1%的精确度来讲，1.5 mm的厚度就足够了，但是对于更高精确度，最好是采用较厚的试样，例如6 mm-12 mm 。测测量厚度必须使测量点有规则地分布在整个试样表面上，且厚度均匀度在士1%内。如果材料的密度是已知的，则可用称量法测定厚度 选取试样的面积时应能提供满足精度要求的试样电容。测量 10 pF的电容时，使用有良好屏蔽保护的仪器。由于现有仪器的极限分辨能力约 1 pF,因此试样应薄些，直径为 10 cm或更大些。

 需要测低损耗因数值时，很重要的一点是导线串联电阻引人的损耗要尽可能地小，即被测电容和该电阻的乘积要尽可能小 同样，被测电容对总电容的比值要尽可能地大 第一点表示导线电阻要尽可能低及试样电容要小。第二点表示接有试样桥臂的总电容要尽可能小，且试样电容要大。因此试样电容最好取值为20 pF，在测量回路中，与试样并联的电容不应大于约5 pF。

边缘效应

 为了避免边缘效应引起电容率的测量误差，电极系统可加上保护电极。保护电极的宽度应至少为两倍的试样厚度，保护电极和主电极之间的间隙应比试样厚度小。假如不能用保护环，通常需对边缘电容进行修正，表 工给出了近似计算公式 这些公式是经验公式，只适用于规定的几种特定的试样形状。

 此外，在一个合适的频率和温度下，边缘电容可采用有保护环和无保护环的(比较))测量来获得，用所得到的边缘电容修正其他频率和温度下的电容也可满足精度要求。

陶瓷材料的损耗

陶瓷材料的介质损耗主要来源于电导损耗、松弛质点的极化损耗和结构损耗。此外，表面气孔吸附水分、油污及灰尘等造成的表面电导也会引起较大的损耗。

在结构紧密的陶瓷中，介质损耗主要来源于玻璃相。为了改善某些陶瓷的工艺性能，往往在配方中引人此易熔物质（如黏土），形成玻璃相，这样就使损耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷随黏土含量增大，介质损耗也增大。因面一般高频瓷，如氧化铝瓷、金红石等很少含有玻璃相。大多数电陶瓷的离子松弛极化损耗较大，主要的原因是：主晶相结构松散，生成了缺固济体、多品型转变等。

频率范围

10kHz～50MHz

频率分段

(虚拟)

10～99.9999kHz

100～999.999kHz

1～9.99999MHz

10～60MHz

介电常数,用于衡量绝缘体储存电能的性能.它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。介电常数代表了电介质的极化程度，也就是对电荷的束缚能力，介电常数越大，对电荷的束缚能力越强。电容器两极板之间填充的介质对电容的容量有影响，而同一种介质的影响是相同的，介质不同，介电常数不同

电感：

线圈号    测试频率    Q值    分布电容p       电感值  

  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

辅桥的技术特性：

    工作电压±12V，50Hz

    输入阻抗>1012 W

    输出阻抗>0.6 W

    放大倍数>0.99

不失真跟踪电压  0～12V（有效值）

信号源频率覆盖范围

     频率范围CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

工作条件

a.  环境温度：0℃～+40℃；

b．相对湿度：<80％；

c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz

电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗（diclectric loss）。介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。

极化损耗

在介质发生缓慢极化时（松弛极化、空间电荷极化等），带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。

一些介质在电场极化时也会产生损耗，这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很短（约为10-16～10-12s），这在无线电频率（5×1012Hz 以下）范围均可认为是极短的，因此基本上不消耗能量。其他缓慢极化（例如松弛极化、空间电荷极化等）在外电场作用下，需经过较长时间（10-10s或更长）才达到稳定状态，因此会引起能量的损耗。

若外加频率较低，介质中所有的极化都能完全跟上外电场变化，则不产生极化损耗。若外加频率较高时，介质中的极化跟不上外电场变化，于是产生极化损耗。

指另装置的技术特性：

    工作电压±12V

    在50Hz时电压灵敏度不低于1X10-6V／格， 电流灵敏度不低于2X10-9A／格

    二次谐波  减不小于25db

    三次谐波  减不小于50db

西林电桥是测量电容率和介质损耗因数的最经典的装置。它可使用从低于工频(50 Hz-60 Hz)直至 100 kHz的频率范围，通常测定 50 pF-1 000 pF的电容(试样或被试设备通常所具有的电容)这是一个四臂回路(图A. 1)。其中两个臂主要是电容(未知电容 Cx和一个无损耗电容C,)。另外两臂(通常称之为测量臂)由无感电阻R，和 R:组成，电阻 R,在未知电容 Cx的对边上，测量臂至少被一个电容 C,分流 一般地说，电容 C:和两个电阻R,和R:中的一个是可调的。

    如果采用电阻R、和(纯)电容 C 的串联等值回路来表示电容 Cx，则图 A. 1所示的电桥平衡时导出 :

       R₁

C_s=C_n·——

       R₂

和tanδ_x=ωC_SR_S=ωC₁R₁

如果电阻 R2被一个电容C2分流，则tanδ = 的公式变为：

Tanδ_x=ωC₁R₁---ωC₂R₂

由于频率范围的不同，实际上电桥构造会有明显的不同。例如一个50 pF-1 000 pF的电容在50 Hz时的阻抗为 60 MΩ-3 MΩ，在 100 kHz时的阻抗为 3 000 Ω-1 500Ω.

频率为 100 kHz时，桥的四个臂容易有相同数量级的阻抗，而在 50 Hz-60 Hz的频率范围内则是不可能的。因此，出现了低频和(相对)高频两种不同形式的电桥.

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