介電常數和介質損耗測試儀——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。

損耗：

因子僅與介質有關，其大小可作為絕緣材料的判據。

介質由介電狀態變為導電狀態的臨界電場強度稱為介電強度。

常見溶劑的介電常數 ：

H?O (水) 78.5

HCOOH (甲酸) 58.5

CH?COOH(乙酸)6.15

CH?COOC?H?(乙酸乙酯)6.02

HCON(CH?)?(N,N-二甲基甲酰胺)36.7

CH?OH (甲醇) 32.7

C?H?OH (乙醇) 24.5

CH?CH?CH?-OH(正丙醇)20.1

CH?CH?CH?CH?-OH（正丁醇）17.8

n-C?H??OH （正己醇）13.3

CH?COCH? (丙酮) 20.7

C?H?(苯) 2.28

CCl? (四氯化碳) 2.24

n-C?H??（正己烷）1.88

CH?SOCH?（二甲基亞砜，DMSO）47.2

特性：

是指物質分子中的束縛電荷(只能在分子線度范圍內運動的電荷)對外加電場的響應特性,它主要由相對介電常數εr'、相對介質損耗因數εr〃、介質損耗角正切tanδ和介質等效阻抗等參數來表征。

油和水（純凈的水）都屬絕緣體。但純凈的水的介電性能遠遠高于油。拿相對介電常數來講，水的介電常數是81，而變壓器油的在3-5之間。

高聚物：

高聚物的介電性能是指高聚物在電場作用下，表現出對靜電能的儲存和損耗的性質，通常用介電常數和介電損耗來表示。

（1）介電極化

絕大多數高聚物是優良的電絕緣體，有高的電阻率，低介電損耗、高的耐高頻性和高的擊穿強度。但在外電場作用下，或多或少會引起價電子或原子核的相對位移，造成了電荷的重新分布，稱為極化。主要有以下幾種極化：（1）電子極化，（2）原子極化，（3）偶極極化。前兩種產生的偶極矩稱誘導偶極矩，后一種為久偶極矩的取向極化。

（2）介電損耗

聚合物在交變電場中取向極化時，伴隨著能量消耗，使介質本身發熱，這種現象稱為聚合物的介電損耗。

常用復數介電常數來同時表示介電常數和介電損耗兩方面的性質：

（3）影響介電性的因素

① 結構

分子極性越大，一般來說 和 都增大。而其中 還對極性基團的位置敏感，極性基團活動性大的（比如在側基上）， 較小。

交聯、取向或結晶使分子間作用力增加， 減少；支化減少分子間作用力， 增加。

② 頻率和溫度

與力學松弛相似

③ 外來物的影響

增塑劑的加入使體系黏度降低，有利于趨向極化，介電損耗峰移向低溫。極性增塑劑或導電性雜質的存在會使 和都增大。

聚合物在作電工絕緣材料或電容器材料使用時，要求其介電損耗越小越好，相反在塑料高頻焊接或高頻“熱處理”等情況下，要求 大一些才好。

高低頻介質損耗因數試驗儀符合標準：

《JJG563-2004高壓電容電橋檢定規程》

《JB1811-92壓縮氣體標準電容器》

《GB1409-2016固體絕緣材料相對介電常數和介質損耗因數的試驗方法》

《ASTM D150固體電絕緣材料的交流損耗特性及介電常數的試驗方法》

《IEC 60250測定電氣絕緣材料在工頻、音頻、射頻(包括米波長)下電容率和電介質損耗因數的推薦方法》

概述

ZJD-87型介電常數和介質損耗測試儀高精密高壓電容電橋主要采用電流比較儀的原理，具有操作方便可靠、測量精度高、讀數位數多、線性度好，不受環境濕度影響，儀器顯示采用大屏幕TFT，可顯示電容值 Cx、介損值tgδ、試驗電壓Upk/√2 、電感量Lx、品質因數Q、測試電流Ix、材料的介電常數ε、測試電源頻率fx、視在功率S、有效功率P、無功功率Q等，它不僅能測電容器的電容量、介損量，還能測量電抗器的電感量和Q值及固體材料和液體材料的介質損耗和介電常數，還有前時鐘的顯示，是目前國內精度高、穩定性好、操作方便、用途廣泛的高壓電橋。它在測量上具有很高的比率精度和穩定性，這是一般西林電橋 、高壓介損儀不能達到的。適宜于在高電壓下測量電力電纜、高壓套管、電力電容器、 電抗器、互感器等高壓電力設備的電容量及損耗角正切值tgδ，以及各種固體或液體絕緣材料的介電常數（ε）及介損值tgδ，也可測量高壓變壓器或電壓互感器的比差和角差。電橋可外接電流互感器以擴大量程，測量大的電力電容器時本電橋為四端測量具有引線補償裝置，使測量精度提高，消除接線電阻引起的附加wu差。本介電測試儀還可測量電抗器的電感量及Q值。量程擴展器（供選購）能使主橋體的電容比從1000：1擴大到106：1。

參數設置

型號：ZJD-87

準確度： Cx:±（讀數×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（讀數×0.5%+0.00005）；

電容量范圍：內施高壓：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；外施高壓：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；

分辨率：最高0.001pF，4位有效數字；

介電常數ε測試范圍：0-200；

介電常數ε準確度：0.5%

介質損耗tgδ測試范圍：不限，

介質損耗tgδ分辨率：0.000001，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

試驗電流范圍：5μA～5A；

內施高壓：設定電壓范圍：0.5～10kV ；

最大輸出電流：200mA；

升降壓方式：電壓隨意設置。比如5123V。

試驗頻率： 40-70Hz單頻隨意設置。比如48.7Hz.

頻率精度：±0.01Hz

外施高壓：接線時最大試驗電流5A，工頻或變頻40-70Hz

環境溫度：20±5℃

相對濕度：65±5%

高低壓電極之間距離：0~5mm可調

百分表示值wu差：0.01mm

測量極直徑：50mm（表面積19.6cm2）

空極tgδ：≤3×10-5

最高測試電壓：2000V

體積：Ф210mm H180mm

重量：6kg

實驗步驟：

1、按照Q表的操作規程調整儀器，選定測量頻率，測定C1和Q1的值。
2、將試樣放入測試電極中，并調節電容器C，使電路諧振，達到最大Q值記下調諧電容量C2和Q2的值。
3、將試樣從測試電極中取出，調節C或測試電極的距離，使電路重新諧振，記下C、或測試電極的校正電容值與Q值，北京智德創新檢測儀器并根據測試值計算出損耗角tanδ與介電常數ε。
4、其他高頻測試儀器按其說明書進行操作，北京智德創新檢測儀器通過測試值計算出損耗角tanδ和介電常數ε。

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