绝缘体介质损耗与介电常数测试仪 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。
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。
绝缘体介质损耗与介电常数测试仪 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
频率范围
10kHz~50MHz
频率分段
(虚拟)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
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。
测量范围及误差
本电桥的环境温度为20?5℃,相对湿度为30%-80%条件下,应满足下列表中的技术指示要求。
在Cn=100pF R4=3183.2(W)(即10K/π)时
测量项目 测量范围 测量误差
电容量Cx 40pF--20000pF ?0.5% Cx?2pF
介质损耗tgd 0~1 ?1.5%tgdx?0.0001
在Cn=100pF R4=318.3(W)(即1K/π)时
测量项目 测量范围 测量误差
电容量Cx 4pF--2000pF ?0.5% Cx?3pF
介质损耗tgd 0~0.1 ?1.5%tgdx?0.0001
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。
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。
特点:
◆优化的测试电路设计使残值更小
◆高频信号采用数码调谐器和频率锁定技术
◆ LED数字读出品质因数,手动/自动量程切换
◆自动扫描被测件谐振点,标频单键设置和锁定,大大提高测试速度
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。
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
使用方法
高频Q表是多用途的阻抗测量仪器,为了提高测量精度,除了使Q表测试回路本身残余参量尽可能地小,使耦合回路的频响尽可能地好之外,还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。
1.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。
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。
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: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。
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)
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
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。
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。
高频西林电桥
这种电桥通常在中等的电压下工作,是比较灵活方便的一种电桥;通常电容CN是可变的(在高压电桥中电容CN通常是固定的),比较容易采用替代法。
由于不期望电容的影响随频率的增加而增加,因此仍可有效使用屏蔽和瓦格纳接地线路。
服务
1.供方质量保证体系严格按照ISO9001质量标准之要求执行
2.培训:可根据客户要求在设备出厂前或设备到场后,对需方的技术人员进行操作、保养及设备维护进行技术培训
3.服务:当设备因质量或其他原因不能正常工作时,我公司在得到通知后24小时内给予答复;需要现场维修时,我公司在得到通知后48小时内派员上门维修、检测
4.设备保修期为1年。
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