GDAT-A 电容率与介质损耗介电常数测试仪

电容率与介质损耗介电常数测试仪 读数清晰,无须换算,操作简便,特别适合电子元器件的质量分析,品质控制,科研生产,也可用于高校的电子信息,电子通信,材料科学等专业作科研实验仪器.

电容率与介质损耗介电常数测试仪  A型高频Q表和C型高频Q表主要区别

      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。

电容率与介质损耗介电常数测试仪  频率范围：

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

• 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；            

• 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

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。

2．高频线圈的Q值测量（基本测量法）

 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。

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

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  。

仪器特点：

1 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。

2 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。

3 双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。

4 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。

5 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。

6 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。

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

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。

    西林电桥是测量电容率和介质损耗因数的经典的装置。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

C_s=C_n·——

       R₂

和tanδ_x=ωC_SR_S=ωC₁R₁

如果电阻 R2被一个电容C2分流，则tanδ = 的公式变为：

Tanδ_x=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.

电气绝缘材料的性能和用途

 1、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

2、影响介电性能的因素

 下面分别讨论频率、温度、湿度和电气强度对介电性能的影响。

2.1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，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.

2.2温度

 损耗指数在一个频率下可以出现一个大值，这个频率值与电介质材料的温度有关。介质损耗因数和电容率的温度系数可以是正的或负的，这取决于在测量温度下的介质损耗指数大值位置。

2.3湿度

 极化的程度随水分的吸收量或电介质材料表面水膜的形成而增加，其结果使电容率、介质损耗因数和直流电导率增大。因此试验前和试验时对环境湿度进行控制是*的.

 注:湿度的显著影响常常发生在 1MHz以下及微波频率范围内

2.4电场强度

 存在界面极化时，自由离子的数目随电场强度增大而增加，其损耗指数大值的大小和位置也随此而变。

 在较高的频率下，只要电介质中不出现局部放电，电容率和介质损耗因数与电场强度无关