高频、低频介电常数测试仪 ; 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。
高频、低频介电常数测试仪 ; 试验报告
 ;试验报告中应给出下列相关内容:
 ;绝缘材料的型号名称及种类、供货形式、取样方法、试样的形状及尺寸和取样日期(并注明试样厚度和试样在与电极接触的表面进行处理的情况);
 ;试样条件处理的方法和处理时间;
 ;电极装置类型,若有加在试样上的电极应注明其类型;
 ;测量仪器;
 ;试验时的温度和相对湿度以及试样的温度;
 ;施加的电压;
 ;施加的频率;
 ;相对电容率ε(平均值);
 ;介质损耗因数tans(平均值);
 ;试验日期;
 ;相对电容率和介质损耗因数值以及由它们计算得到的值如损耗指数和损耗角,必要时,应给出与温度和频率的关系。
新购仪器的检查
新购的仪器最好能先用LKI-1电感组,将各个电感在各个不同频率测试Q值,把测试的情况,例使用的电感号、测试频率Q读数、电容读数等多次测得数及测试环境条件逐一详细记录,并把记录保存起来,以供以后维修时作参考。
LKI-1电感组是专供测试时作辅助电感用的,不能把这些电感当作高精度的标准电感看待。随着测试环境条件不同,测得电感器Q值和分布电容可能略有不同。
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。
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。
 ;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
?关键对比与选择??场景? | ?推荐电桥类型? | ?优势? |
中低阻值精确测量(Ω级) | 惠斯通电桥 | 结构简单,成本低7 |
毫欧级微小电阻检测 | 凯尔文电桥 | 消除导线电阻误差7 |
高频介质损耗分析 | 西林电桥 | 支持10kV高压,抗干扰强 |
?方法? | ?适用频率范围? | ?原因? |
电桥法 | 20Hz~MHz(中低频段) | 高频时杂散电容和残余电感导致桥路平衡困难,精度下降。 |
谐振法 | MHz~GHz(高频段) | 电路结构简单,分布参数影响小,更适合高频测量。 |
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。
 ;
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。
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%?满度值的2%;工作误差:≤7%?满度值的2%;
 ; ; ; ; ; ;频率范围:10MHz~60MHz;  ; ; ; ; ;固有误差:≤6%?满度值的2%;工作误差:≤8%?满度值的2%。
电容量及介损显示精度:
 ; ; ; ;电容量:?0.5%?tgδx?0.0001。
 ; ; ; ;介 ;损:?0.5%tgdx?1?10-4
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)
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
 ;
关于高频介质损耗测试仪的特点及原理:高频介质损耗测试仪具备宽频率范围(20Hz-1MHz甚至更高),采用高精度LCR测量电路和24位AD转换器实现微伏级信号分辨,配备温控模块支持-40℃至200℃温度范围。仪器具备多重保护机制,包括输入电压波动、输出短路、过压过流保护等安全特性。此外,测试仪还能测量电感量和品质因数等参数,并支持数据存储和管理功能。
在原理方面,高频介质损耗测试仪主要基于电桥法和谐振法。电桥法通过相位差检测技术,比对标准电容器与待测样品的电流相位差来计算复介电常数。而谐振法(Q表法)则利用谐振频率偏移或品质因数变化来评估介电特性。对于材料介电性能,介电常数反映材料储存电能的能力,介质损耗角正切值表示能量损耗比例。高频测试仪通常采用三电极结构设计以消除边缘效应误差,并通过数字化实时采集进行矢量运算。
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
仪器类型与适用场景
. 类型 . . 特点 . . 适用材料 .
平板电容法测试仪操作简单,适合粘稠液体或固体片状样品
塑料、陶瓷、薄膜
微波共振测试仪高精度(?1%),支持条形样品非破坏性检测
PCB基板、高频电路材料
阻抗分析测试仪宽频段覆盖(20kHz-160MHz),支持复介电常数测量
橡胶、绝缘复合材料
材料介电参考:
水 ; ; ; ; ;81.5
橡胶2~3
硬橡胶4.3
纸2.5
琥珀2.8
玻璃5~10
云母6~8
无线电瓷6~6.5
空气 ; ; ;1.000585
石蜡2.0~2.3
花岗石 ;8.3
大理石 ;6.2
食盐 ; ; ;7.5
氧化铍 ;9
聚氯乙烯3.1~3.5
苯 ; ; ; ; ;2.283
油漆 ; ; ;3.5
甘油 ; ; ;45.8
干砂 ; ; ;2.5
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