介電常數測試儀介質損耗試驗機儀
介電強度,是材料抗高電壓而不產生介電擊穿能力的量度,將試樣放置在電極之間,并通過 一系列的步驟升高所施加的電壓直到發生介電擊穿,以次測量介電強度。盡管所得的結果是以kv/mm為單位的,但并不表明與試樣的厚度無關。因此,只有在試樣厚度相同的條件下得到各種材料的數據才有可比性。
介電常數, 用于衡量絕緣體儲存電能的性能. 它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質時的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質或真空時的電容量之比。 介電常數代表了電介質的極化程度,也就是對電荷的束縛能力,介電常數越大,對電荷的束縛能力越強。電容器兩極板之間填充的介質對電容的容量有影響,而同一種介質的影響是相同的,介質不同,介電常數不同。
體積電阻率,是材料每單位立方體積的電阻,該試驗可以按如下方法進行:將材料在500伏特電壓下保持1分鐘,并測量所產生的電流,體積電阻率越高,材料用做電絕緣部件的效能就越高。
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。
介電性能:
介電性能是指在電場作用下,表現出對靜電能的儲蓄和損耗的性質,該詞通常用介電常數和介質損耗來表示。材料應用高頻技術時,如實木復合地板采用高頻熱壓時介電性能是非常重要的性質。介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與最終介質中電場比值即為介電常數(permittivity),又稱透電率。
無機介質材料表現出來的介電性能的應用中,還涉及到介電常數、介電損耗因子和介電強度等。
介電常數又叫介質常數、介電系數或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個系數,以字母ε表示,單位為法/米
如果有高介電常數的材料放在電場中,場的強度會在電介質內有可觀的下降。
介電常數與耗散因數間的關系
介電常數又稱電容率或相對電容率, 是表征電介質或絕緣材料電 性能的一個重要數據,常用 ε 表示。 介質在外加電場時會產生感應 電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與最終介質中電場比值即為介 電常數。其表示電介質在電場中貯存靜電能的相對能力, 例如一個電 容板中充入介電常數為 ε 的物質后可使其電容變大 ε 倍。介電常數愈 小絕緣性愈好。如果有高介電常數的材料放在電場中, 場的強度會在 電介質內有可觀的下降。介電常數還用來表示介質的極化程度, 宏觀 的介電常數的大小, 反應了微觀的極化現象的強弱。氣體電介質的極 化現象比較弱,各種氣體的相對介電常數都接近1 ,液體、固體的介 電常數則各不相同,而且介電常數還與溫度、電源頻率有關
有些物質介電常數具有復數形式, 其實部即為介電常數, 虛數部 分常稱為耗散因數。
通常將耗散因數與介電常數之比稱作耗散角正切, 其可表示材料 與微波的耦合能力, 耗散角正切值越大, 材料與微波的耦合能力就越 強。例如當電磁波穿過電解質時,波的速度被減小,波長也變短了。
介質損耗是指置于交流電場中的介質, 以內部發熱的形式表現出 來的能量損耗。介質損耗角是指對介質施加交流電壓時, 介質內部流 過的電流相量與電壓向量之間的夾角的余角。介質損耗角正切是對電 介質施加正弦波電壓時, 外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角 δ 的正切值--tg δ. 其物理意義是:每個周期內介質損耗的能量//每個
周期內介質存儲的能量。
介電損耗角正切常用來表征介質的介電損耗。介電損耗是指電 介質在交變電場中, 由于消耗部分電能而使電介質本身發熱的現象。 原因是電介質中含有能導電的載流子,在外加電場作用下,產生導電電 流,消耗掉一部分電能,轉為熱能。任何電介質在電場作用下都有能量
損耗,包括由電導引起的損耗和由某些極化過程引起的損耗。
用 tg δ作為綜合反應介質損耗特性優劣的指標, 其是一個僅僅取 決于材料本身的損耗特征而與其他因素無關的物理量, tgδ的增大意 味著介質絕緣性能變差, 實踐中通常通過測量 tgδ來判斷設備絕緣性 能的好壞。
由于介電損耗的作用電解質在交變電場作用下將長生熱量, 這些 熱會使電介質升溫并可能引起熱擊穿, 因此, 在絕緣技術中, 特別是 當絕緣材料用于高電場強度或高頻的場合,應盡量采用介質損耗因 數, 即電介質損耗角正切 tgδ較低的材料。但是, 電介質損耗也可用 作一種電加熱手段,即利用高頻電場(一般為0.3--300兆赫茲)對介 電常數大的材料(如木材、紙張、陶瓷等) 進行加熱。這種加熱由于 熱量產生在介質內部, 比外部加熱速度更快、熱效率更高, 而且熱均 勻。頻率高于300兆赫時,達到微波波段,即為微波加熱(家用微波 爐即據此原理)。
在絕緣設計時, 必須注意材料的 tgδ值。若 tgδ過大則會引起嚴 重發熱,使絕緣材料加速老化,甚至導致熱擊穿。
一下例舉一些材料的 ε 值:
石英-----3.8
絕緣陶瓷-----6.0
紙------70
有機玻璃------2.63
PE-------2.3
PVC--------3.8
高分子材料的 ε 由主鏈中的鍵的性能和排列決定
分子結構極性越強, ε 和 tg δ越大。
非極性材料的極化程度較小, ε 和 tg δ都較小。
當電介質用在不同場合時對介電常數與耗散因素的大小有不同 的要求。做電容介質時 ε 大、 tg δ小;對航空航天材料而言, ε 要小 tg δ要大。
另外要注意材料的極性越強受濕度的影響越明顯。主要原因是高 濕的作用使水分子擴散到高分子的分子之間, 使其極性增強; 同時潮 濕的空氣作用于塑料表面, 幾乎在幾分鐘內就使介質的表面形成一層 水膜, 它具有離子性質, 能增加表面電導, 因此使材料的介電常數和 介質損耗角正切 tgδ都隨之增大。故在具體應用時應注意電介質的周 圍環境。
電介質在現代生活中經常被用到, 而介電常數與耗散因素是電介 質的兩個重要參數, 根據不同的要求, 應當選用具有不用介電常數與 耗散因數的材料, 以達到最佳的效果。同時還應當注意外界因素對介 電常數與耗散因數的影響。
簡介:
介電常數測試儀介質損耗試驗機的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機控制儀器,測量核心采用了頻率數字鎖定、標準頻率測試點自動設定、諧振點自動搜索、Q值量程自動轉換、數值顯示等新技術,改進了調諧回路,使得調諧測試回路的殘余電感減至0低,并保留了原Q表中自動穩幅等技術,使得新儀器在使用時更為方便,測量時更為精確。儀器能在較高的測試頻率條件下,測量高頻電感或諧振回路的Q值,電感器的電感量和分布電容量,電容器的電容量和損耗角正切值,電工材料的高頻介質損耗,高頻回路有效并聯及串聯電阻,傳輸線的特性阻抗等。是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復合材料等的一項重要的物理性質,通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(ε),可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素,為提高材料的性能提供依據。可以用于科研機關,學校,例如一些科研院所,大專院校或計量測試部門的實驗室需要用介電常數儀對絕緣材料的介質損耗角正切tanδ及介電常數進行測試;北京智德創新檢測儀器同時也適用于工廠或單位,例如一些工廠對無機非金屬新材料性能的應用進行研究,另外在電力、電工、化工等領域,如:電廠、電業局實驗所、變壓器廠、電容器廠、絕緣材料廠、煉油廠等單位對固體及液體絕緣材料的介質損耗和相對介電常數ε的質量檢測等等。
標準:
GB/T1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻下電容率和介質損耗因數的推薦方法;
GB/T1693-2007硫化橡膠介電常數和介質損耗角正切值的測定方法;
ASTM D150-11實心電絕緣材料的交流損耗特性和電容率(介電常數)的標準試驗方法;
GBT5594.4-2015電子元器件結構陶瓷材料性能測試方法;
特點:
1、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。
2、雙測試要素輸入 - 北京智德創新檢測儀器測試頻率及調諧電容值皆可通過數字按鍵輸入。
3、雙數碼化調諧 - 數碼化頻率調諧,數碼化電容調諧。
4、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。
5、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。
6、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。
7、計算機自動修正技術和測試回路優化—使測試回路 殘余電感減至低值, Q 讀數值在不同頻率時要加以修正的困惑。
8、新增功能:電感測試時,儀器自身殘余電感和測試引線電感的自動扣除功能。大大提高了在電感值(特別是小電感值)測量時的精度。此技術只有北京智德創新儀器生產的Q表有。
9、新增功能:大電容值直接測量顯示功能,電容值直接測量值可達25nF(配100uH電感時)。大電容值測量一個按鍵搞定。此技術只有北京智德創新檢測儀器生產的Q表有。
技術指標:
項目/型號 | ZJD-B | ZJD-A | ZJD-C |
信號源 | DDS數字合成信號 | ||
頻率范圍 | 10KHZ-70MHZ | 10KHZ-110MHZ | 100KHZ-160MHZ |
信號源頻率覆蓋比 | 7000:1 | 11000:1 | 16000:1 |
采樣精度 | 11BIT | 12BIT | |
信號源頻率精度 | 3×10-5 ±1個字,6位有效數 | ||
Q值測量范圍 | 1~1000自動/手動量程 | ||
Q值量程分檔 | 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔 | ||
Q分辨率 | 4位有效數,分辨率0.1 | ||
Q測量工作誤差 | <5% | ||
電感測量范圍 | 1nH~8.4H,;分辨率0.1 | 1nH~140mH;分辨率0.1 | |
電感測量誤差 | <3% | ||
電容直接測量范圍 | 1pF~2.5uF | 1pF~25uF | |
調諧電容誤差分辨率 | ±1pF或<1% | ||
主電容調節范圍 | 30~540pF | 17~240pF | |
諧振點搜索 | 自動掃描 |