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陶瓷介电常数介质损耗测试仪陶瓷材料的损耗

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。

陶瓷介电常数介质损耗测试仪  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20kHz～10MHz；

固有误差≤5％

工作误差≤7％

频率范围10MHz～60MHz；

固有误差≤6％

工作误差≤8％

电感：

线圈号   测试频率   Q值    分布电容p       电感值  

  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

电桥测量灵敏度

    电桥在使用过程中，灵敏度直接影响电桥平衡的分辨程度，为保证测量准确度，

希望电桥灵敏度达到一定的水平。通常情况下电桥灵敏度与测量电压，标准电容量

成正比。

    在下面的计算公式中，用户可根据实际使用情况估算出电桥灵敏度水平，在这

个水平上的电容与介质损耗因数的微小变化都能够反应出来。

          DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1 Rg/R4 Cn/Cx)   

         式中：Ｕ为测量电压                    伏特（Ｖ）

ω为角频率2pf=314(50Hz)                            

          Ｃｎ标准电容器容量                   皮法（pＦ）

          Ｉｇ通用指另仪的电流5X10-10            安培（Ａ）

          Ｒｇ平衡指另仪内阻约1500              欧姆（W）

          Ｒ４桥臂R4电阻值3183                 欧姆（W）

          Ｃｘ被测试品电容值                   皮法（ｐF）

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。

介电常数,用于衡量绝缘体储存电能的性能.它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。介电常数代表了电介质的极化程度，也就是对电荷的束缚能力，介电常数越大，对电荷的束缚能力越强。电容器两极板之间填充的介质对电容的容量有影响，而同一种介质的影响是相同的，介质不同，介电常数不同

特点：

双扫描技术-测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。

双测试要素输入-测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。

双数码化调谐-数码化频率调谐，数码化电容调谐。

自动化测量技术-对测试件实施Q值、谐振点频率和电容的自动测量。

全参数液晶显示– 数字显示主调电容、电感、Q值、信号源频率、谐振指针。

DDS数字直接合成的信号源-确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。

计算机自动修正技术和测试回路优化—使测试回路 残余电感减至低，治疗Q读数值在不同频率时要加以修正的困惑。

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。

介质损耗（dielectric loss）指的是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。

介质损耗因数（dielectric loss factor）指的是衡量介质损耗程度的参数。

指另装置的技术特性：

    工作电压?12V

    在50Hz时电压灵敏度不低于1X10-6V／格， 电流灵敏度不低于2X10-9A／格

    二次谐波 减不小于25db

三次谐波 减不小于50db

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

频率

 因为只有少数材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很宽的频率范围内它们的。r和tans几乎是恒定的，且被用作工程电介质材料，然而一般的电介质材料必须在所使用的频率下测量其介质损耗因数和电容率。

 电容率和介质损耗因数的变化是由于介质极化和电导而产生，最重要的变化是极性分子引起的偶极子极化和材料的不均匀性导致的界面极化所引起的.

试样的几何形状：

 测定材料的电容率和介质损耗因数，最好采用板状试样，也可采用管状试样。

 在测定电容率需要较高精度时，最大的误差来自试样尺寸的误差，尤其是试样厚度的误差，因此厚度应足够大，以满足测量所需要的精确度。厚度的选取决定于试样的制备方法和各点间厚度的变化。对1%的精确度来讲，1.5 mm的厚度就足够了，但是对于更高精确度，最好是采用较厚的试样，例如6 mm-12 mm。测测量厚度必须使测量点有规则地分布在整个试样表面上，且厚度均匀度在士1%内。如果材料的密度是已知的，则可用称量法测定厚度 选取试样的面积时应能提供满足精度要求的试样电容。测量10 pF的电容时，使用有良好屏蔽保护的仪器。由于现有仪器的极限分辨能力约1 pF,因此试样应薄些，直径为10 cm或更大些。

 需要测低损耗因数值时，很重要的一点是导线串联电阻引人的损耗要尽可能地小，即被测电容和该电阻的乘积要尽可能小同样，被测电容对总电容的比值要尽可能地大第一点表示导线电阻要尽可能低及试样电容要小。第二点表示接有试样桥臂的总电容要尽可能小，且试样电容要大。因此试样电容最好取值为20 pF，在测量回路中，与试样并联的电容不应大于约5 pF。

试验步骤

1试样的制备

 试样应从固体材料上截取，为了满足要求，应按相关的标准方法的要求来制备。

 应精确地测量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以内，测量点应均匀地分布在试样表面。必要时，应测其有效面积。

2条件处理

 条件处理应按相关规范规定进行。

3测量

 电气测量按本标准或所使用的仪器(电桥)制造商推荐的标准及相应的方法进行。

 在1 MHz或更高频率下，必须减小接线的电感对测量结果的影响。此时，可采用同轴接线系统(见图1所示)，当用变电抗法测量时，应提供一个固定微调电容器。

电极系统

 1加到试样上的电极

 电极可选用5.1.3中任意一种。如果不用保护环。而且试样上下的两个电极难以对齐时，其中一个电极应比另一个电极大些。已经加有电极的试样应放置在两个金属电极之间，这两个金属电极要比试样上的电极稍小些。对于平板形和圆柱形这两种不同电极结构的电容计算公式以及边缘电容近似计算的经验公式由表1给出.

 对于介质损耗因数的测量，这种类型的电极在高频下不能满足要求，除非试样的表面和金属板都非常平整。图1所示的电极系统也要求试样厚度均匀

2试样上不加电极

 表面电导率很低的试样可以不加电极而将试样插人电极系统中测量，在这个电极系统中，试样的一侧或两侧有一个充满空气或液体的间隙。

 平板电极或圆柱形电极结构的电容计算公式由表3给出。

 下面两种型式的电极装置特别合适

2.1空气填充测微计电极

 当试样插人和不插人时，电容都能调节到同一个值，不需进行测量系统的电气校正就能测定电容率。电极系统中可包括保护电极.

2.2流体排出法

 在电容率近似等于试样的电容率，而介质损耗因数可以忽略的一种液体内进行测量，这种测量与试样厚度测量的精度关系不大。当相继采用两种流体时，试样厚度和电极系统的尺寸可以从计算公式中消去

 试样为与试验池电极直径相同的圆片，或对测微计电极来说，试样可以比电极小到足以使边缘效应忽略不计在测微计电极中，为了忽略边缘效应，试样直径约比测微计电极直径小两倍的试样厚度。

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