供应

高频Q表介质损耗介电常数测试仪 ； 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Q表介质损耗介电常数测试仪 ； 仪器技术指标：

☆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％。

☆电感测量：

a．测量范围：14.5nH~8.14H。

b．分  ； ； ；档：分七个量程。

 ； ； ； ； ； ；0.1～1μH，  ； ； ；1～10μH，  ； ； ；10～100μH，  ；

 ； ； ； ； ； ；0.1～lmH，  ； ； ； ；1～10mH，  ； ； ； ；10～100mH，  ； ；100 mH～1H。

☆电容测量：

a．测量范围：1～460pF(460pF以上的电容测量见使用规则)；

b．电容量调节范围

 ； ； ； ； ； ；主调电容器：30～500pF；  ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；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使用规则

☆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。

☆仪器正常工作条件

a.环境温度：0℃～ 40℃；  ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；b．相对湿度：<；80％；  ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；c．电源：220V?22V，50Hz?2.5Hz。  ； ；

☆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。

☆Q合格指示预置功能

预置范围：5～1000。

☆主要配置：

a.测试主机一台；

b.电感9只；

c.夹具一 套

 ；

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

 ；

典型操作步骤（以谐振法为例）

. 初始化 . ：开机后设置目标频率（如13.56MHz），夹具清零。

. 样品放置 . ：确保样品面积大于电极，避免空气间隙影响精度。

. 谐振调节 . ：旋转电容旋钮至Q值峰值，系统自动计算介电常数。

. 数据记录 . ：软件直接输出ε和tanδ，支持温度/偏压等参数联动分析。

应用领域

. 电子制造 . ：评估PCB基板、电容介质材料的高频性能。

. 新材料研发 . ：优化高分子、纳米材料的极化特性。

. 质量控制 . ：检测陶瓷、云母等绝缘材料的批次一致性

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。

 ；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3 000 Ω-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.

 ；

 ； ；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。

高频介质损耗试验仪主要用于测量材料在高频电场下的介电性能（介电常数ε和介质损耗角正切值tanδ），其核心特点和工作原理可概括如下：

一、主要特点 .

. 宽频带测试能力 .

支持 . 20Hz至1MHz . 甚至更高频率范围（部分型号可达GHz级），满足材料在不同频段的介电特性分析需求24。

. 高精度测量 .

采用 . 高精度LCR测量电路 . 与 . 24位AD转换器 . ，实现微伏级信号分辨能力，介电常数误差≤?0.1%，tanδ误差≤?0.01%26。

. 温度可控测试 .

集成 . 温控模块 . （-40℃至200℃），通过PID算法精确控制样品温度，模拟材料在不同工况下的性能28。

. 多重安全保护 .

具备输入电压波动、输出短路、过压/过流保护及接地检测功能，确保高压测试安全17。

. 多功能参数测量 .

除ε和tanδ外，可同步测量 . 电容量（Cx）、电感量（Lx）、品质因数（Q） . 等参数68。

. 智能化数据处理 .

支持数据存储、U盘导出及报告生成，部分型号配备大屏中文菜单操作界面78。

带屏蔽的简单西林电桥

 ；桥的B点(在测量臂边的电源接线端子)与屏蔽相连并接地。

 ；屏蔽能很好地起到防护高压边影响的作用，但是增加了屏蔽与接到测量臂接线端M和N的各根导线之间电容.此电容承受跨接测量臂两端的电压 这样会引人一个通常使tans的测量精度限于0.1%数量级的误差，当电容CX和CN不平衡时尤为显著。

带瓦格纳(Wagner)接地电路的西林电桥

 ；图A.2示出了使电桥测量臂接线端与屏蔽电位相等的方法。这种方法是通过使用外接辅助桥臂ZA、ZB(瓦格纳接地电路)，并使这两个辅助桥臂的中间点P接到屏蔽并接地。调节辅助桥臂(实际为

ZB)以使在ZA和ZB上的电压分别与电桥的电容臂和测量臂两端的电压相等.显然，这个解决方法包括两个桥即主桥AMNB和辅桥AMPB(或ANPB)同时平衡。通过检测器从一个桥转换到另一个桥逐

次地逼近平衡而最终达到二者平衡.用这种方法精度可以提高一个数量级，这时，实际上该精度只决定于电桥元件的精密度平衡 用这种方法精度可以提高一个数量级，这时，实际上该精度只决定

于电桥元件的精密度。

 ； ； ； ； ；必须指出，只有当电源的两端可以对地绝缘时才使用上述特殊的解决方法。如果不可能对地绝缘，则必须使用更复杂的装置(双屏蔽电桥)。

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。

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。

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

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