高频介电常数测量仪 A/C高频Q表能在较高的测试频率条件下,测量高频电感或谐振回路的Q值,电感器的电感量和分布电容量,电容器的电容量和损耗角正切值,电工材料的高频介质损耗,高频回路有效并联及串联电阻,传输线的特性阻抗等。该仪器广泛地用于科研机关、学校、工厂等单位。
高频介电常数测量仪 介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角δ称为介质损耗角。
损耗因子也指耗损正切,是交流电被转化为热能的介电损耗(耗散的能量)的量度,一般情况下都期望耗损因子低些好。
工程材料:
离子晶体的损耗
离子晶体的介质损耗与其结构的紧密程度有关。
紧密结构的晶体离子都排列很有规则,键强度比较大,如α-Al2O3、镁橄榄石晶体等,在外电场作用下很难发生离子松弛极化,只有电子式和离子式的位移极化,所以无极化损耗,仅有的一点损耗是由漏导引起的(包括本质电导和少量杂质引起的杂质电导)。这类晶体的介质损耗功率与频率无关,损耗角正切随频率的升高而降低。因此,以这类晶体为主晶相的陶瓷往往用在高频场合。如刚玉瓷、滑石瓷、金红石瓷、镁橄榄石瓷等
结构松散的离子晶体,如莫来石(3Al2O3?2SiO2)、董青石(2MgO?2Al2O3?5SiO2)等,其内部有较大的空隙或晶格畸变,含有缺陷和较多的杂质,离子的活动范围扩大。在外电场作用下,晶体中的弱联系离子有可能贯穿电极运动,产生电导打耗。弱联系离子也可能在一定范围内来回运动,形成热离子松弛,出现极化损耗。所以这类晶体的介质损耗较大,由这类品体作主晶相的陶瓷材料不适用于高频,只能应用于低频场合。
玻璃的损耗
复杂玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:电导耗、松弛损耗和结构损耗。哪一种损耗占优势,取决于外界因素温度和电场频率。高频和高温下,电导损耗占优势:在高频下,主要的是由弱联系离子在有限范围内移动造成的松弛损耗:在高频和低温下,主要是结构损耗,其损耗机理目前还不清楚,可能与结构的紧密程度有关。般来说,简单玻璃的损耗是很小的,这是因为简单玻璃中的“分子”接近规则的排列,结构紧密,没有弱联系的松弛离子。在纯玻璃中加人碱金属化物后。介质损耗大大增加,并且随着加人量的增大按指数规律增大。这是因为碱性氧化物进人玻璃的点阵结构后,使离子所在处点阵受到破坏,结构变得松散,离子活动性增大,造成电导损耗和松弛损耗增加。
陶瓷材料的损耗
陶瓷材料的介质损耗主要来源于电导损耗、松弛质点的极化损耗和结构损耗。此外,表面气孔吸附水分、油污及灰尘等造成的表面电导也会引起较大的损耗。
在结构紧密的陶瓷中,介质损耗主要来源于玻璃相。为了改善某些陶瓷的工艺性能,往往在配方中引人此易熔物质(如黏土),形成玻璃相,这样就使损耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷随黏土含量增大,介质损耗也增大。因面一般高频瓷,如氧化铝瓷、金红石等很少含有玻璃相。大多数电陶瓷的离子松弛极化损耗较大,主要的原因是:主晶相结构松散,生成了缺固济体、多品型转变等。[3]
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。
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
| A(高频) | C(工频) |
频率范围 | 25kHz~10MHz | 100kHz~10MHz |
固有误差 | ≤5%?满度值的2% | ≤5%?满度值的2% |
工作误差 | ≤7%?满度值的2% | ≤7%?满度值的2% |
频率范围 | 10MHz~60MHz | 10MHz~160MHz |
固有误差 | ≤6%?满度值的2% | ≤6%?满度值的2% |
工作误差 | ≤8%?满度值的2% | ≤8%?满度值的2% |
2.电感测量范围
A | C |
14.5nH~8.14H | 4.5nH~140mH |
3.电容测量
| A | C |
直接测量范围 | 1~460p | 1~205p |
主电容调节范围 | 40~500pF | 18~220pF |
准确度 | 150pF以下?1.5pF; 150pF以上?1% | 150pF以下?1.5pF 150pF以上?1% |
注:大于直接测量范围的电容测量见使用方法。
4.信号源频率覆盖范围
| A | C |
频率范围 | 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 |
频率指示误差 | 3?10-5?1个字 |
|
5.Q合格指示预置功能:预置范围:5~1000
6.Q表正常工作条件
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:(宽?高?深)mm:380?132?280。
测试注意事项
a.本仪器应水平安放;
b.如果你需要较精确地测量,请接通电源后,预热30分钟;
c.调节主调电容或主调电容数码开关时,当接近谐振点时请缓调;
d.被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短,足够粗,并应接触良好、可靠,以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差;
e.被测件不要直接搁在面板顶部,离顶部一公分以上,必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫;
f.手不得靠近试件,以免人体感应影响造成测量误差,有屏蔽的试件,屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。
主要配置:
a.测试主机一台;
b.电感9只;
c.夹具一 套
主要技术特性:
介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷,还有复合材料等的一项重要的物理性质,通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据;仪器的基本原理是采用高频谐振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制,测量核心采用了频率数字锁定,标准频率测试点自动设定,谐振点自动搜索,Q值量程自动转换,数值显示等新技术,改进了调谐回路,使得调谐测试回路的残余电感减至最低,并保留了原Q表中自动稳幅等技术,使得新仪器在使用时更为方便,测量值更为精确。仪器能在较高的测试频率条件下,测量高频电感或谐振回路的Q值,电感器的电感量和分布电容量,电容器的电容量和损耗角正切值,电工材料的高频介质损耗,高频回路有效并联及串联电阻,传输线的特性阻抗等。
使用和保养
高频Q表是比较精密的阻抗测量仪器,在合理使用和注意保养情况下,才能保证长期稳定和较高的测试精度。
a.熟悉本说明书,正确地使用仪器;
b.使仪器经常保持清洁、干燥;
c.本仪器保用期为18个月,如发现机械故障或失去准确度,可以原封送回本厂,免费修理。
振荡频率:
a.振荡频率范围:10kHz~50MHz;
b.频率分段(虚拟)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
c.频率误差:3?10-5?1个字。
介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角δ称为介质损耗角。
损耗因子也指耗损正切,是交流电被转化为热能的介电损耗(耗散的能量)的量度,一般情况下都期望耗损因子低些好。
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。
仪器特点:
☆接线简单(正接法两根线,反接可使用一根线),所有电缆线均有接地屏蔽,所以都能拖地使用,测量电压缓升、缓降,全自动测量,结果直读,无须换算。
☆多种测量方式 可选择正/反接线、内/外标准电容器和内/外试验电压进行测量。正接线可测量高压介损。
☆ 抗震性能 仪器可承受长途运输中强烈震动颠簸而不会损坏。
☆ 抗干扰能力强 采用自动跟踪干扰抵偿电路,将矢量运算法与移相法结合,有效地消除强电场干扰对测量的影响,适用于500kV及其以下电站的现场试验。
☆CVT测量 独特自激法测量CVT功能,不需外加任何设备,可完成不可拆头CVT的测量。一次接线(三根电缆,不用倒线),一个测量过程(大约1分钟),两个最终测量结果(C1和C2的介损及电容值)。测量过程中文显示,能实时监测自激电流值和试验电压(高压)值。能消除引线对测试的影响,测量结果准确可靠。
☆ 安全措施
(1)高压保护:试品短路、击穿或高压电流波动,能迅速切断高压输出。
(2)CVT保护:设定自激电压的过流点,一旦超出设置的电流值,仪器自动退出测量,不会损坏设备。
(3)接地检测:仪器有接地检测功能,未接地时不能升压测量。
(4)防误操作:具备防误操作设计,能判别常见接线错误,安全报警。
(5)防“容升”:测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应,仪器能自动跟踪输出电压,保持试验电压恒定。
☆VFD显示 采用新颖的大屏幕VFD点阵显示器,在严冬和盛夏都能清晰显示。全中文操作菜单,操作提示各种警告信息,直观明了,不需查阅说明书即可操作。
☆打印 仪器附有微型打印机,以中文方式打印输出测量结果及状态。
☆RS232仪器具有RS232接口,与计算机连接便于数据的统计和处理及保存。
☆可选购与计算机通信应用程序。
北广产品销往北京、上海、广东、河南、浙江、河北、江苏、湖南、内蒙、山东、四川、广州、江西、西北、云南、深圳、吉林、南京、嘉兴、佛山、苏州、杭州、西安、潥阳、长春、江苏、平顶山、安徽、金水、金华、海南、廊坊、天津、成都、扬州、东莞、济南、南通、株洲、保定、贵州、宜兴、嘉兴、黑龙江、漳州、成都、重庆、咸阳、济南、绍兴、杭州、拉萨、山西、惠州、沧州、江西、沈阳、武汉、沈阳、昆明、鹤山、许昌、青海、宁波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、长沙、常州、瑞安、青岛、无锡、济宁、醴陵、厦门、河源、乐清、烟台、福州、龙口、徐州、唐山等地销售。
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