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北京北廣精儀儀器設備有限公司
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橡塑介電常數與介質損耗測試儀 讀數清晰,無須換算,操作簡便,特別適合電子元器件的質量分析,品質控制,科研生產,也可用于高校的電子信息,電子通信,材料科學等專業作科研實驗儀器.
橡塑介電常數與介質損耗測試儀 介質損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數角Φ）的余角δ稱為介質損耗角。
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 。
介質損耗（dielectric loss ）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。
介質損耗因數（dielectric loss factor）指的是衡量介質損耗程度的參數。
橡塑介電常數與介質損耗測試儀 技術指標
1．Q值測量
a．Q值測量范圍：2～1023。
b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c．標稱誤差
2. 頻率范圍20kHz～10MHz；
3. 固有誤差≤5％
4. 工作誤差≤7％
5. 頻率范圍10MHz～60MHz；
6. 固有誤差≤6％
7. 工作誤差≤8％
8. 電感測量范圍：14.5nH~8.14H
9. 介電常數介質損耗試驗儀電容測量：1~ 460
10. 直接測量范圍
1～460pF 主電容調節范圍 準確度 30～500pF 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則
4．介電常數介質損耗試驗儀信號源頻率覆蓋范圍
11. 頻率范圍
10kHz～50MHz
12. 頻率分段
(虛擬)
10～99.9999kHz
100～999.999kHz
1～9.99999MHz
10～60MHz
13. 電感：
線圈號 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
14. 電橋測量靈敏度
電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度，為保證測量準確度，希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標準電容量成正比。
在下面的計算公式中，用戶可根據實際使用情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質損耗因數的微小變化都能夠反應出來。
DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)
式中：Ｕ為測量電壓 伏特（Ｖ）
ω為角頻率 2pf=314(50Hz)
Ｃｎ標準電容器容量 皮法（pＦ）
Ｉｇ通用指另儀的電流5X10-10 安培（Ａ）
Ｒｇ平衡指另儀內阻約1500 歐姆（W）
Ｒ４橋臂R4電阻值3183 歐姆（W）
Ｃｘ被測試品電容值 皮法（ｐF）
15. 工作條件
a. 環境溫度：0℃～+40℃；
b．相對濕度：<80％；
c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
16. 標準配置：
① 高配Q表 一只
② 試驗電極 一只 （c類）
③ 電感 一套（9只）
④ 電源線 一條
⑤ 說明書 一份
⑥ 合格證 一份
⑦ 保修卡 一份
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。
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。
陶瓷材料的損耗
陶瓷材料的介質損耗主要來源于電導損耗、松弛質點的極化損耗和結構損耗。此外，表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導也會引起較大的損耗。
在結構緊密的陶瓷中，介質損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能，往往在配方中引人此易熔物質（如黏土），形成玻璃相，這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大，介質損耗也增大。因面一般高頻瓷，如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數電陶瓷的離子松弛極化損耗較大，主要的原因是：主晶相結構松散，生成了缺固濟體、多品型轉變等。
漏導損耗
實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗"。由于實阿的電介質總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質不論在直流電場或交變電場作用下都會發生漏導損耗。
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
邊緣效應
為了避免邊緣效應引起電容率的測量誤差，電極系統可加上保護電極。保護電極的寬度應至少為兩倍的試樣厚度，保護電極和主電極之間的間隙應比試樣厚度小。假如不能用保護環，通常需對邊緣電容進行修正，表 工給出了近似計算公式 這些公式是經驗公式，只適用于規定的幾種特定的試樣形狀。
此外，在一個合適的頻率和溫度下，邊緣電容可采用有保護環和無保護環的(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。
試驗報告
試驗報告中應給出下列相關內容:
絕緣材料的型號名稱及種類、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行處理的情況);
試樣條件處理的方法和處理時間;
電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應注明其類型;
測量儀器;
試驗時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);
介質損耗因數 tans(平均值);
試驗 日期 ;
相對電容率和介質損耗因數值以及由它們計算得到的值如損耗指數和損耗角，必要時，應給出與溫度和頻率的關系。
漏導損耗
實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗"。由于實阿的電介質總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質不論在直流電場或交變電場作用下都會發生漏導損耗。
測量方法的選擇：
測量電容率和介質損耗因數的方法可分成兩種:零點指示法和諧振法。
1 零點指示法適用于頻率不超過50 MHz時的測量。測量電容率和介質損耗因數可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態下，調節回路的一個臂使電橋平衡。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 T型網絡。變壓器電橋的優點:采用保護電極不需任何外加附件或過多操作，就可采用保護電極;它沒有其他網絡的缺點。
2 諧振法適用于10 kHz一幾百MHz的頻率范圍內的測量。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，敘述電橋和側量方法報導見有關文獻和該種儀器的原理說明書。
試驗步驟
1 試樣的制備
試樣應從固體材料上截取，為了滿足要求，應按相關的標準方法的要求來制備。
應精確地測量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以內，測量點應均勻地分布在試樣表面。必要時，應測其有效面積。
2 條件處理
條件處理應按相關規范規定進行。
3 測量
電氣測量按本標準或所使用的儀器(電橋)制造商推薦的標準及相應的方法進行。
在 1 MHz或更高頻率下，必須減小接線的電感對測量結果的影響。此時，可采用同軸接線系統(見圖 1所示)，當用變電抗法測量時，應提供一個固定微調電容器。
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
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。
特點：
A 優化的測試電路設計使殘值更小
B 高頻信號采用數碼調諧器和頻率鎖定技術
C LED 數字讀出品質因數，手動/自動量程切換
D 自動掃描被測件諧振點，標頻單鍵設置和鎖定，大大提高測試速度
是根據GB/T 1409《測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻（包括米波波長在內）下電容率和介質損耗因數的試驗方法》（等效采用IEC 60250）設計和制造的，并符合JB 7770等試驗方法。它適用于在高頻（1MHz）下絕緣材料的測試。
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