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北京北廣精儀儀器設備有限公司
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介電常數與介質損耗測試儀 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；
介電常數與介質損耗測試儀 測試注意事項
a．本儀器應水平安放；
b．如果你需要較精確地測量，請接通電源后，預熱30分鐘；
c．調節主調電容或主調電容數碼開關時，當接近諧振點時請緩調；
d．被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短，足夠粗，并應接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差；
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，以免人體感應影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。
介電常數與介質損耗測試儀 低頻電橋
一般為高壓電橋，這不僅是由于靈敏度的緣故，也因為在低頻下正是高電壓技術特別對電介質損耗關注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數量級上相差很多，結果，絕大部分電壓都施加在電容Cx和 C}上，使電壓分配不平衡 上面給出的電橋平衡條件只是當低壓元件對高壓元件屏蔽時才成立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護的電容 C、和 C、是一致的，這個保護對于Ch來說是 的。
由于選擇不同的接地方法，實際上形成了兩類電橋。
儀器特點：
☆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，全自動測量，結果直讀，無須換算。
☆多種測量方式 可選擇正/反接線、內/外標準電容器和內/外試驗電壓進行測量。正接線可測量高壓介損。
☆ 抗震性能 儀器可承受長途運輸中強烈震動顛簸而不會損壞。
☆ 抗干擾能力強 采用自動跟蹤干擾抵償電路，將矢量運算法與移相法結合，有效地消除強電場干擾對測量的影響，適用于500kV及其以下電站的現場試驗。
☆CVT測量 自激法測量CVT功能，不需外加任何設備，可完成不可拆頭CVT的測量。一次接線（三根電纜，不用倒線），一個測量過程（大約1分鐘），兩個最終測量結果（C1和C2的介損及電容值）。測量過程中文顯示，能實時監測自激電流值和試驗電壓（高壓）值。能消除引線對測試的影響，測量結果準確可靠。
☆ 安全措施
（1）高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能迅速切斷高壓輸出。
（2）CVT保護：設定自激電壓的過流點，一旦超出設置的電流值，儀器自動退出測量，不會損壞設備。
（3）接地檢測：儀器有接地檢測功能，未接地時不能升壓測量。
（4）防誤操作：具備防誤操作設計，能判別常見接線錯誤，安全報警。
（5）防“容升"：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升"效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。
☆ VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點陣顯示器，在嚴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，以中文方式打印輸出測量結果及狀態。
☆RS232 儀器具有RS232接口，與計算機連接便于數據的統計和處理及保存。
☆可選購與計算機通信應用程序。
高頻西林電橋
這種電橋通常在中等的電壓下工作，是比較靈活方便的一種電橋;通常電容 CN是可變的(在高壓電橋中電容 CN通常是固定的)，比較容易采用替代法。
由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路。
高頻電橋
由于它不再是一個高壓電橋，因此承受電壓U1的臂能容易地引人可調元件;替代法在此適用
還應指出，帶有分開的初級繞組的電橋允許電源和檢測器互換位置。其平衡與在次級繞組中對應
的安匝數的補償相符.
電介質的用途
電介質一般被用在兩個不同的方面:
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
主要配置：
a.測試主機一臺；
b.電感9只；
c.夾具一 套
西林電橋是測量電容率和介質損耗因數的 的裝置。它可使用從低于工頻(50 Hz-60 Hz)直至 100 kHz的頻率范圍，通常測定 50 pF-1 000 pF的電容(試樣或被試設備通常所具有的電容)這是一個四臂回路(圖A. 1)。其中兩個臂主要是電容(未知電容 Cx和一個無損耗電容C,)。另外兩臂(通常稱之為測量臂)由無感電阻R，和 R:組成，電阻 R,在未知電容 Cx的對邊上，測量臂至少被一個電容 C,分流 一般地說，電容 C:和兩個電阻R,和R:中的一個是可調的。
如果采用電阻R、和(純)電容 C 的串聯等值回路來表示電容 Cx，則圖 A. 1所示的電橋平衡時導出 :
R1
Cs=Cn·——
R2
和tanδx=ωCSRS=ωC1R1
如果電阻 R2被一個電容C2分流，則tanδ = 的公式變為：
Tanδx=ωC1R1---ωC2R2
由于頻率范圍的不同，實際上電橋構造會有明顯的不同。例如一個50 pF-1 000 pF的電容在50 Hz時的阻抗為 60 MΩ-3 MΩ，在 100 kHz時的阻抗為 3 000 Ω-1 500Ω.
頻率為 100 kHz時，橋的四個臂容易有相同數量級的阻抗，而在 50 Hz-60 Hz的頻率范圍內則是不可能的。因此，出現了低頻和(相對)高頻兩種不同形式的電橋.
信號源頻率覆蓋范圍
A | C | |
頻率范圍 | 10kHz～60MHz | 0.1～160MHz |
CH1 | 10～99.9999kHz | 0.1～0.999999MHz |
CH2 | 100～999.999kHz | 1～9.99999MHz |
CH3 | 1～9.99999MHz | 10～99.9999MHz |
CH4 | 10～60MHz | 100～160MHz |
頻率指示誤差 | 3×10-5±1個字 |
高頻電橋
由于它不再是一個高壓電橋，因此承受電壓U1的臂能容易地引人可調元件;替代法在此適用
還應指出，帶有分開的初級繞組的電橋允許電源和檢測器互換位置。其平衡與在次級繞組中對應
的安匝數的補償相符.
離子晶體的損耗
離子晶體的介質損耗與其結構的緊密程度有關。
緊密結構的晶體離子都排列很有規則，鍵強度比較大，如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等，在外電場作用下很難發生離子松弛極化，只有電子式和離子式的位移極化，所以無極化損耗，僅有的一點損耗是由漏導引起的（包括本質電導和少量雜質引起的雜質電導）。這類晶體的介質損耗功率與頻率無關，損耗角正切隨頻率的升高而降低。因此，以這類晶體為主晶相的陶瓷往往用在高頻場合。如剛玉瓷、滑石瓷、金紅石瓷、鎂橄欖石瓷等
結構松散的離子晶體，如莫來石（3Al2O3·2SiO2）、董青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）等，其內部有較大的空隙或晶格畸變，含有缺陷和較多的雜質，離子的活動范圍擴大。在外電場作用下，晶體中的弱聯系離子有可能貫穿電極運動，產生電導打耗。弱聯系離子也可能在一定范圍內來回運動，形成熱離子松弛，出現極化損耗。所以這類晶體的介質損耗較大，由這類品體作主晶相的陶瓷材料不適用于高頻，只能應用于低頻場合。
安全措施
（1）高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能迅速切斷高壓輸出。
（2）CVT保護：設定自激電壓的過流點，一旦超出設置的電流值，儀器自動退出測量，不會損壞設備。
（3）接地檢測：儀器有接地檢測功能，未接地時不能升壓測量。
（4）防誤操作：具備防誤操作設計，能判別常見接線錯誤，安全報警。
（5）防“容升"：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升"效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。
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個字。
主要特點：
空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板，薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環氧樹脂組成的, 玻纖介電常數為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差, 傳統測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品( 小于 10 mil) 量測值偏低,。
標準配置：
高配Q表 一只
試驗電極 一只 （c類）
電感 一套（9只）
電源線 一條
說明書 一份
合格證 一份
保修卡 一份
電介質的用途
電介質一般被用在兩個不同的方面:
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
帶瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋
圖 A.2示出了使電橋測量臂接線端與屏蔽電位相等的方法。這種方法是通過使用外接輔助橋臂ZA、ZB(瓦格納接地電路)，并使這兩個輔助橋臂的中間點 P接到屏蔽并接地。調節輔助橋臂(實際為
ZB)以使在 ZA和 ZB上的電壓分別與電橋的電容臂和測量臂兩端的電壓相等.顯然，這個解決方法包括兩個橋即主橋 AMNB和輔橋 AMPB(或 ANPB)同時平衡。通過檢測器從一個橋轉換到另一個橋逐
次地逼近平衡而最終達到二者平衡.用這種方法精度可以提高一個數量級，這時，實際上該精度只決定于電橋元件的精密度平衡 用這種方法精度可以提高一個數量級，這時，實際上該精度只決定
于電橋元件的精密度。
必須指出，只有當電源的兩端可以對地絕緣時才使用上述特殊的解決方法。如果不可能對地絕緣，則必須使用更復雜的裝置(雙屏蔽電橋)。
特點：
◎ 本公司創新的自動Q值保持技術，使測Q分辨率至0.1Q，使tanδ分辨率至0.00005 。
◎ 能對固體絕緣材料在10kHz～120MHz介質損耗角(tanδ)和介電常數(ε)變化的測試。
◎ 調諧回路殘余電感值低至8nH，保證100MHz的(tanδ)和(ε)的誤差較小。
◎ 特制LCD屏菜單式顯示多參數：Q值，測試頻率，調諧狀態等。
◎ Q值量程自動/手動量程控制。
◎ DPLL合成發生1kHz～60MHz, 50kHz～160MHz測試信號。獨立信號 源輸出口，所以本機又是一臺合成信號源。
◎ 測試裝置符合國標GB/T 1409-2006,美標ASTM D150以及IEC60250規范要求。
為什么介電常數越大，絕緣能力越強？
因為物質的介電常數和頻率相關，通常稱為介電系數。
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。所以理論上來說，介電常數越大，絕緣性能就越好。
注：這個性質不是 成立的。
對于絕緣性不太好的材料(就是說不擊穿的情況下,也可以有一定的導電性)和絕緣性很好的材料比較,這個結論是成立的。
但對于兩個絕緣體就不一定了。
介電常數反映的是材料中電子的局域(local)特性,導電性是電子的全局(global)特征.不是一回事情的。
補充：
電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。干空氣是良好的電介質，并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質，其相對介電常數約為80。
對于時變電磁場，物質的介電常數和頻率相關，通常稱為介電系數。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
技術參數：
1．Q值測量范圍：1—1023；
2．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；
3．電感測量范圍：1nH—140mH；
4．電容直接測量范圍：1pF～25nF；???????
5．主電容調節范圍：17pF—240pF
6．準確度?150pF以下±1pF；150pF以上±1%
7．信號源頻率覆蓋范圍100kHz—160MHz；
8．合格指示預置功能范圍：5～1000
9．環境溫度：0℃～+40℃；
10．消耗功率：約25W；電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
11.信號源:?100KHZ-160MHZ
12.提供廠家 書原件及產品彩頁。
13.電感組LKI-1，分別有0.05uH、0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH十個電感組成。
14.介質損耗測試夾具：
A:4位數顯式調節微桿；
B:極片尺寸：Φ50mm?或Φ38mm（二選一）；
C:夾具損耗正切值≤4×10－4（1MHz）。
15.液體杯
直徑48mm?深度?7mm,可與S916下極片互換使用。
16.夾具工作特性
極片尺寸：Φ50mm/Φ38mm可選；
極片間距可調范圍：≥15mm;夾具插頭間距：25mm±0.01mm;
夾具損耗正切值：≤4×10－4（1MHz）；
測微桿分辨率：≤0.001mm。
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