介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀

介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復(fù)合材料等的一項重要的物理性質(zhì)，通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε)，可進一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；儀器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。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至 低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為京確。

技術(shù)指標(biāo)
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(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％。
2．電感測量范圍：14.5nH~8.14H
3．電容測量：1~ 460
直接測量范圍1～460pF
主電容調(diào)節(jié)范圍30～500pF150pF以下±1.5pF；
準(zhǔn)確度150pF以上±1％
注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則
4．信號源頻率覆蓋范圍
頻率范圍10kHz～50MHz
頻率分段（虛擬）
10～99.9999kHz
100～999.999kHz
1～9.99999MHz
10～60MHz
頻率指示誤差3times;10-5plusmn;1個字
5．Q合格指示預(yù)置功能
預(yù)置范圍：5～1000。
a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃
b．相對濕度：<80％；
c．電源：220Vplusmn;22V，50Hzplusmn;2.5Hz。
7．其他
a．消耗功率：約25W；
b．凈重：約7kg；
c. 外型尺寸：mm：380*132*280。
8．產(chǎn)品配置：
a.測試主機一臺；
b.電感9只；
c.夾具一 套

介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀

試驗步驟

1 試樣的制備

 試樣應(yīng)從固體材料上截取，為了滿足要求，應(yīng)按相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法的要求來制備。

 應(yīng)京確地測量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以內(nèi)，測量點應(yīng)均勻地分布在試樣表面。必要時，應(yīng)測其有效面積。

2 條件處理

 條件處理應(yīng)按相關(guān)規(guī)范規(guī)定進行。

3 測量

 電氣測量按本標(biāo)準(zhǔn)或所使用的儀器(電橋)制造商推薦的標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)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(jié)果的影響。此時，可采用同軸接線系統(tǒng)(見圖 1所示)，當(dāng)用變電抗法測量時，應(yīng)提供一個固定微調(diào)電容器。

電極系統(tǒng)

 1. 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，在這個電極系統(tǒng)中，試樣的一側(cè)或兩側(cè)有一個充滿空氣或液體的間隙。

 平板電極或圓柱形電極結(jié)構(gòu)的電容計算公式由表 3給出。

 下面兩種型式的電極裝置特別合適

1.1 空氣填充測微計電極

 當(dāng)試樣插人和不插人時，電容都能調(diào)節(jié)到同一個值 ，不需進行測量系統(tǒng)的電氣校正就能測定電容率。電極系統(tǒng)中可包括保護電極.

1.2 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，試樣厚度和電極系統(tǒng)的尺寸可以從計算公式中消去

 試樣為與試驗池電極直徑相同的圓片，或?qū)y微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng)忽略不計 在測微計電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度。

加到試樣上的電極

2. 電極可選用 5.1.3中任意一種。如果不用保護環(huán)。而且試樣上下的兩個電極難以對齊時，其中一個電極應(yīng)比另一個電級大些。已經(jīng)加有電極的試樣應(yīng)放置在兩個金屬電極之間，這兩個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)的電容計算公式以及邊緣電容近似計算的經(jīng)驗公式由表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

試驗報告

• 試驗報告中應(yīng)給出下列相關(guān)內(nèi)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);
• 電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應(yīng)注明其類型;
• 試樣條件處理的方法和處理時間;
• 施加的電壓;
• 介質(zhì)損耗因數(shù) tans(平均值);
• 測量儀器;
• 試驗時的溫度和相對濕度以及試樣的溫度;
• 施加的頻率;
• 相對電容率ε(平均值);
• 試驗 日期 ;

帶屏蔽的簡單西林電橋

 橋的B點(在測量臂邊的電源接線端子)與屏蔽相連并接地。

 屏蔽能很好地起到防護高壓邊影響的作用，但是增加了屏蔽與接到測量臂接線端 M和 N的各根導(dǎo)線之間電容.此電容承受跨接測量臂兩端的電壓 這樣會引人一個通常使 tans的測量精度限于0.1%數(shù)量級的誤差，當(dāng)電容CX和CN不平衡時尤為顯著。

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(diào)元件;替代法在此適用
 還應(yīng)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(yīng)
的安匝數(shù)的補償相符.

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(shù)特別對電介質(zhì)損耗關(guān)注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級上相差很多，結(jié)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(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r才成立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩(wěn)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。

GBT 1409-2006 測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻（包括米波波長在
內(nèi)）下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法

平板電容極片Φ50mm/Φ38mm
可選頻率范圍20KHz-60MHz/200KHz-160MHz
間距可調(diào)范圍≥15mm
頻率指示誤差3×10-5±1個字
夾具插頭間距25mm±0.01mm
主電容調(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF
測微桿分辨率0.001mm
主調(diào)電容誤差<1%或1pF
夾具損耗角正切值≦4×10-4 （1MHz)
Q測試范圍2～1023

測試注意事項

a．本儀器應(yīng)水平安放；

b．如果你需要較京確地測量，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，當(dāng)接近諧振點時請緩調(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。

特點：

1． 優(yōu)化的測試電路設(shè)計使殘值更小

2． 高頻信號采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)

3． LED 數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù)，手動/自動量程切換

4． 自動掃描被測件諧振點，標(biāo)頻單鍵設(shè)置和鎖定，大大提高測試速度