介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀  工作條件

   a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

   b．相對濕度：<80％；

   c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀  使用方法

高頻Q表是多用途的阻抗測量儀器，為了提高測量精度，除了使Q表測試回路本身殘余參量盡可能地小，使耦合回路的頻響盡可能地好之外，還要掌握正確的測試方法和殘余參數(shù)修正方法。

1．測試注意事項(xiàng)

a．本儀器應(yīng)水平安放；

b．如果你需要較精確地測量，請接通電源后，預(yù)熱30分鐘；

c．調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時(shí)，當(dāng)接近諧振點(diǎn)時(shí)請緩調(diào)；

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短，足夠粗，并應(yīng)接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數(shù)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(shí)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(yīng)影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。

2．高頻線圈的Q值測量（基本測量法）

電感：

線圈號(hào)    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

測量方法的選擇：

 測量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的方法可分成兩種:零點(diǎn)指示法和諧振法。

1 零點(diǎn)指示法適用于頻率不超過50 MHz時(shí)的測量。測量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態(tài)下，調(diào)節(jié)回路的一個(gè)臂使電橋平衡。通常回路采用西林電橋、變壓器電橋(也就是互感藕合比例臂電橋)和并聯(lián) T型網(wǎng)絡(luò)。變壓器電橋的優(yōu)點(diǎn):采用保護(hù)電極不需任何外加附件或過多操作，就可采用保護(hù)電極;它沒有其他網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)。

2 諧振法適用于10 kHz一幾百MHz的頻率范圍內(nèi)的測量。該方法為替代法測量，常用的是變電抗法。但該方法不適合采用保護(hù)電極。

 注:典型的電橋和電路示例見附錄。附錄中所舉的例子自然是不全面的，敘述電橋和側(cè)量方法報(bào)導(dǎo)見有關(guān)文獻(xiàn)和該種儀器的原理說明書。

電極系統(tǒng)

 1 加到試樣上的電極

 電極可選用 5.1.3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1給出.

 對于介質(zhì)損耗因數(shù)的測量，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 1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)行測量系統(tǒng)的電氣校正就能測定電容率。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)行測量，這種測量與試樣厚度測量的精度關(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微計(jì)電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng)忽略不計(jì) 在測微計(jì)電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測微計(jì)電極直徑小兩倍的試樣厚度。

☆振蕩頻率：

a．振蕩頻率范圍：10kHz～50MHz；

b．頻率分段（虛擬）

10～99.9999kHz

100～999.999kHz

1～9.99999MHz

10～60MHz

c．頻率誤差：3×10-5±1個(gè)字。

試驗(yàn)報(bào)告

 試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)給出下列相關(guān)內(nèi)容:

 絕緣材料的型號(hào)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(jìn)行處理的情況);

 試樣條件處理的方法和處理時(shí)間;

 電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應(yīng)注明其類型;

 測量儀器;

 試驗(yàn)時(shí)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(zhì)損耗因數(shù) tans(平均值);

 試驗(yàn) 日期 ;

 相對電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)值以及由它們計(jì)算得到的值如損耗指數(shù)和損耗角，必要時(shí)，應(yīng)給出與溫度和頻率的關(guān)系。

儀器技術(shù)指標(biāo)：

☆Q值測量：

a．Q值測量范圍：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％±滿度值的2％；工作誤差：≤7％±滿度值的2％；

      頻率范圍：10MHz～60MHz；      固有誤差：≤6％±滿度值的2％；工作誤差：≤8％±滿度值的2％。

☆電感測量：

a．測量范圍：14.5nH~8.14H。

b．分    檔：分七個(gè)量程。

      0.1～1μH，    1～10μH，    10～100μH，  

      0.1～lmH，     1～10mH，     10～100mH，   100 mH～1H。

☆電容測量：

a．測量范圍：1～460pF(460pF以上的電容測量見使用規(guī)則)；

b．電容量調(diào)節(jié)范圍

      主調(diào)電容器：30～500pF；                準(zhǔn)  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使用規(guī)則

☆其他

a．消耗功率：約25W；            

b．凈重：約7kg；          

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

☆ Q合格指示預(yù)置功能

預(yù)置范圍：5～1000。

配置：

主機(jī)  一臺(tái)

電感  一套

夾具  一套

電氣絕緣材料的性能和用途

 1、電介質(zhì)的用途

 電介質(zhì)一般被用在兩個(gè)不同的方面:

 用作電氣回路元件的支撐，并且使元件對地絕緣及元件之間相互絕緣;

 用作電容器介質(zhì)

2、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)度對介電性能的影響。

2.1頻率

 因?yàn)橹挥猩贁?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，最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.

2.2溫度

 損耗指數(shù)在一個(gè)頻率下可以出現(xiàn)一個(gè) 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，這取決于在測量溫度下的介質(zhì)損耗指數(shù) 值位置。

2.3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)

2.4電場強(qiáng)度

 存在界面極化時(shí)，自由離子的數(shù)目隨電場強(qiáng)度增大而增加，其損耗指數(shù) 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)與電場強(qiáng)度無關(guān)

使用和保養(yǎng)

高頻Q表是比較精密的阻抗測量儀器，在合理使用和注意保養(yǎng)情況下，才能保證長期穩(wěn)定和較高的測試精度。

a．熟悉本說明書，正確地使用儀器；

b．使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥；

c．本儀器保用期為18個(gè)月，如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度，可以原封送回本廠，免費(fèi)修理。

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

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

邊緣效應(yīng)

 為了避免邊緣效應(yīng)引起電容率的測量誤差，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)和無保護(hù)環(huán)的(比較))測量來獲得，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。

介電常數(shù),用于衡量絕緣體儲(chǔ)存電能的性能.它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時(shí)的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度，也就是對電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對電荷的束縛能力越強(qiáng)。電容器兩極板之間填充的介質(zhì)對電容的容量有影響，而同一種介質(zhì)的影響是相同的，介質(zhì)不同，介電常數(shù)不同。

儀器特點(diǎn)：

☆接線簡單（正接法兩根線，反接可使用一根線），所有電纜線均有接地屏蔽，所以都能拖地使用，測量電壓緩升、緩降，全自動(dòng)測量，結(jié)果直讀，無須換算。

☆多種測量方式 可選擇正/反接線、內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容器和內(nèi)/外試驗(yàn)電壓進(jìn)行測量。正接線可測量高壓介損。

☆ 抗震性能 儀器可承受長途運(yùn)輸中強(qiáng)烈震動(dòng)顛簸而不會(huì)損壞。

☆ 抗干擾能力強(qiáng) 采用自動(dòng)跟蹤干擾抵償電路，將矢量運(yùn)算法與移相法結(jié)合，有效地消除強(qiáng)電場干擾對測量的影響，適用于500kV及其以下電站的現(xiàn)場試驗(yàn)。

☆CVT測量  自激法測量CVT功能，不需外加任何設(shè)備，可完成不可拆頭CVT的測量。一次接線（三根電纜，不用倒線），一個(gè)測量過程（大約1分鐘），兩個(gè)最終測量結(jié)果（C1和C2的介損及電容值）。測量過程中文顯示，能實(shí)時(shí)監(jiān)測自激電流值和試驗(yàn)電壓（高壓）值。能消除引線對測試的影響，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

☆ 安全措施

（1）高壓保護(hù)：試品短路、擊穿或高壓電流波動(dòng)，能迅速切斷高壓輸出。

（2）CVT保護(hù)：設(shè)定自激電壓的過流點(diǎn)，一旦超出設(shè)置的電流值，儀器自動(dòng)退出測量，不會(huì)損壞設(shè)備。

（3）接地檢測：儀器有接地檢測功能，未接地時(shí)不能升壓測量。

（4）防誤操作：具備防誤操作設(shè)計(jì)，能判別常見接線錯(cuò)誤，安全報(bào)警。

（5）防“容升”：測量大容量試品時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng)，儀器能自動(dòng)跟蹤輸出電壓，保持試驗(yàn)電壓恒定。

☆ VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點(diǎn)陣顯示器，在嚴(yán)冬和盛夏都能清晰顯示。全中文操作菜單，操作提示各種警告信息，直觀明了，不需查閱說明書即可操作。

☆打印 儀器附有微型打印機(jī)，以中文方式打印輸出測量結(jié)果及狀態(tài)。

☆RS232 儀器具有RS232接口，與計(jì)算機(jī)連接便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理及保存。

☆可選購與計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用程序。

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