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高分子材料介电常数测试仪  高分子材料的损耗

高分子聚合物电介质按单体单元偶极矩的大小可分为极性和非极性两类。一般地，偶极矩在0~0.5D（德拜）范围内的是非极性高聚物；偶极矩在0.5D以上的是极性高聚物。非极性高聚物具有较低的介电常数和介质损耗，其介电常数约为2，介质损耗小于10-4；极性高聚物则具有较高的介电常数和介质损耗，并且极性愈大，这两个值愈高。

高聚物的交联通常能阻碍极性基团的取向，因此热固性高聚物的介电常数和介质损耗均随交联度的提高而下降。酚醛树脂就是典型的例子，虽然这种高聚物的极性很强，但只要固化比较完全，它的介质损耗就不高。相反，支化使分子链间作用力减弱，分子链活动能力增强，介电常数和介质损耗均增大。

高分子材料介电常数测试仪  高聚物的凝聚态结构及力学状态对介电性景响也很大。结品能抑制链段上偶极矩的取向极化，因此高聚物的介质损耗随结晶度升高而下降。当高聚物结晶度大于70%时，链段上的偶极的极化有时完全被抑制，介电性能可降至最低值，同样的道理，非晶态高聚物在玻璃态下比在高弹态下具有更低的介质损耗。此外，高聚物中的增塑利、杂质等对介电性能也有很大景响。

辅桥的技术特性：

    工作电压?12V，50Hz

    输入阻抗>1012　W

    输出阻抗>0.6 W

    放大倍数>0.99

    不失真跟踪电压 0～12V（有效值）

技术参数：

1．Q值测量

a．Q值测量范围：2～1023。

b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

     频率范围（100kHz～10MHz）： 频率范围（10MHz～160MHz）：

     固有误差：≤5％?满度值的2%固有误差：≤6％?满度值的2%

     工作误差：≤7％?满度值的2%工作误差：≤8％?满度值的2%

2．电感测量范围：4.5nH~7.9mH

3．电容测量：1~205

     主电容调节范围：18～220pF

     准确度：150pF以下?1.5pF；150pF以上?1%

     注：大于直接测量范围的电容测量见后页使用说明

4.  信号源频率覆盖范围

     频率范围CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

5．Q合格指示预置功能:      预置范围：5～1000。

6．B-测试仪正常工作条件

a.  环境温度：0℃～ 40℃；

b．相对湿度：<80％；

c．电源：220V?22V，50Hz?2.5Hz。

7．其他

a．消耗功率：约25W；

b．净重：约7kg；

c.外型尺寸：（l?b?h）mm：380?132?280。

形式

各种不同形式的损耗是综合起作用的。由于介质损耗的原因是多方面的，所以介质损耗的形式也是多种多样的。介电损耗主要有以下形式：

1）漏导损耗

实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质，在外电场的作用下，总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流，这种微小电流称为漏导电流，漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。由于实阿的电介质总存在一些缺陷，或多或少存在一些带电粒子或空位，因此介质不论在直流电场或交变电场作用下都会发生漏导损耗。

2）极化损耗

在介质发生缓慢极化时（松弛极化、空间电荷极化等），带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。

　　一些介质在电场极化时也会产生损耗，这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很短（约为10-16～10-12s），这在无线电频率（5?1012Hz以下）范围均可认为是极短的，因此基本上不消耗能量。其他缓慢极化（例如松弛极化、空间电荷极化等）在外电场作用下，需经过较长时间（10-10s或更长）才达到稳定状态，因此会引起能量的损耗。

若外加频率较低，介质中所有的极化都能完全跟上外电场变化，则不产生极化损耗。若外加频率较高时，介质中的极化跟不上外电场变化，于是产生极化损耗。[2]

3）电离损耗

　　电离损耗（又称游离损耗）是由气体引起的，含有气孔的固体介质在外加电场强度超过气孔气体电离所需要的电场强度时，由于气体的电离吸收能量而造成指耗，这种损耗称为电离损耗。

　　4）结构损耗

在高频电场和低温下，有一类与介质内邻结构的紧密度密切相关的介质损耗称为结构损耗。这类损耗与温度关系不大，耗功随频率升高而增大。

试验表明结构紧密的晶体成玻璃体的结构损耗都很小，但是当某此原因（如杂质的掺入、试样经淬火急冷的热处理等）使它的内部结构松散后。其结构耗就会大大升高。

5）宏观结构不均勾性的介质损耗

工程介质材料大多数是不均匀介质。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和气相，各相在介质中是统计分布口。由于各相的介电性不同，有可能在两相间积聚了较多的自由电荷使介质的电场分布不均匀，造成局部有较高的电场强度而引起了较高的损耗。但作为电介质整体来看，整个电介质的介质损耗必然介于损耗最大的一相和损耗最小的一相之间。

标准配置：

高配Q表 一只  

试验电极 一只（c类）

电感     一套（9只）

电源线   一条

说明书   一份

合格证   一份

保修卡   一份

高频电桥
由于它不再是一个高压电桥，因此承受电压U1的臂能容易地引人可调元件;替代法在此适用
 还应指出，带有分开的初级绕组的电桥允许电源和检测器互换位置。其平衡与在次级绕组中对应
的安匝数的补偿相符.

GB/T 1409-2006标准规定了在15 Hz-300 MHz的频率范围内测量电容率、介质损耗因数的方法，并由此计算某些数值 ，如损耗指数。本标准中所叙述的某些方法，也能用于其他频率下测量.

    本标准适用于测量液体、易熔材料以及固体材料。测试结果与某些物理条件有关，例如频率、温度、

湿度，在特殊情况下也与电场强度有关有时在超过1 000 V的电压下试验，则会引起一些与电容率和介质损耗因数无关的效应，对此不予论述.

低频电桥

 一般为高压电桥，这不仅是由于灵敏度的缘故，也因为在低频下正是高电压技术特别对电介质损耗关注的问题。电容臂和测量臂两者的阻抗大小在数量级上相差很多，结果，绝大部分电压都施加在电容Cx和C}上，使电压分配不平衡 上面给出的电桥平衡条件只是当低压元件对高压元件屏蔽时才成立。同时，屏蔽必须接地，以保证平衡稳定。如图A. 2所示。屏蔽与使用被保护的电容C、和C、是一致的，这个保护对于Ch来说是必不可少的。

 由于选择不同的接地方法，实际上形成了两类电桥。

电介质的用途

 电介质一般被用在两个不同的方面:

 用作电气回路元件的支撑，并且使元件对地绝缘及元件之间相互绝缘;

 用作电容器介质

西林电桥是测量电容率和介质损耗因数的最经典的装置。它可使用从低于工频(50 Hz-60 Hz)直至100 kHz的频率范围，通常测定50 pF-1 000 pF的电容(试样或被试设备通常所具有的电容)这是一个四臂回路(图A. 1)。其中两个臂主要是电容(未知电容Cx和一个无损耗电容C,)。另外两臂(通常称之为测量臂)由无感电阻R，和R:组成，电阻R,在未知电容Cx的对边上，测量臂至少被一个电容C,分流 一般地说，电容C:和两个电阻R,和R:中的一个是可调的。

    如果采用电阻R、和(纯)电容C的串联等值回路来表示电容Cx，则图A. 1所示的电桥平衡时导出:

       R1

Cs=Cn?——

       R2

和tanδx=ωCSRS=ωC1R1

如果电阻R2被一个电容C2分流，则tanδ =的公式变为：

Tanδx=ωC1R1---ωC2R2

由于频率范围的不同，实际上电桥构造会有明显的不同。例如一个50 pF-1 000 pF的电容在50 Hz时的阻抗为60 MΩ-3 MΩ，在100 kHz时的阻抗为3 000Ω-1 500Ω.

频率为100 kHz时，桥的四个臂容易有相同数量级的阻抗，而在50 Hz-60 Hz的频率范围内则是不可能的。因此，出现了低频和(相对)高频两种不同形式的电桥.