介質損耗因數測量儀

介質損耗因數測量儀介質損耗和介電常數是各種電瓷、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；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字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至 低，并保留了原Q表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為京確。

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
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
主電容調節范圍30～500pF150pF以下±1.5pF；
準確度150pF以上±1％
注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規則
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合格指示預置功能
預置范圍：5～1000。
a. 環境溫度：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．產品配置：
a.測試主機一臺；
b.電感9只；
c.夾具一 套

介質損耗因數測量儀

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。

 應京確地測量厚度，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。

電極系統

 1. 試樣上不加電極

 表面電導率很低的試樣可以不加電極而將試樣插人電極系統中測量，在這個電極系統中，試樣的一側或兩側有一個充滿空氣或液體的間隙。

 平板電極或圓柱形電極結構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

 當試樣插人和不插人時，電容都能調節到同一個值 ，不需進行測量系統的電氣校正就能測定電容率。電極系統中可包括保護電極.

1.2 流體排出法

 在電容率近似等于試樣的電容率，而介質損耗因數可以忽略的一種液體內進行測量，這種測量與試樣厚度測量的精度關系不大。當相繼采用兩種流體時，試樣厚度和電極系統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，或對測微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應忽略不計 在測微計電極中，為了忽略邊緣效應，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。而且試樣上下的兩個電極難以對齊時，其中一個電極應比另一個電級大些。已經加有電極的試樣應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構的電容計算公式以及邊緣電容近似計算的經驗公式由表1給出.

 對于介質損耗因數的測量，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所示的電極系統也要求試樣厚度均勻

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);
• 電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應注明其類型;
• 試樣條件處理的方法和處理時間;
• 施加的電壓;
• 介質損耗因數 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%數量級的誤差，當電容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.

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。

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）下電容率和介質損耗因數的推薦方法

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
主電容調節范圍30-500/18-220pF
測微桿分辨率0.001mm
主調電容誤差<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．本儀器應水平安放；

b．如果你需要較京確地測量，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：

1． 優化的測試電路設計使殘值更小

2． 高頻信號采用數碼調諧器和頻率鎖定技術

3． LED 數字讀出品質因數，手動/自動量程切換

4． 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