介電常數介質損耗裝置試驗儀
全參數液晶顯示 – 數字顯示主調電容、電感、 Q 值、信號源頻率、諧振指針。
6 DDS 數字直接合成的信號源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。

介電常數介質損耗裝置試驗儀  介電常數測試儀由BH916測試裝置（夾具）、GDAT型高頻Q表、數據采集和tanδ自動測量控件（裝入GDAT)、及LKI-1型電感器組成，它依據國標標準GB/T 1409-2006、美標ASTM D150以及電工委員會IEC60250的規(guī)定設計制作。系統(tǒng)提供了絕緣材料的高頻介質損耗角正切值(tanδ)和介電常數(ε)自動測量的解決方案。

1、介電常數介質損耗裝置試驗儀 《BH916介質損耗裝置》(測試夾具)是測試系統(tǒng)的核心檢測部件，它由一個LCD數字顯示的微測量裝置和一對經精密加工的、間距可調的平板電容器極片組成。平板電容器極片用于夾持被測材料樣品，微測量裝置則顯示被測材料樣品的厚度。通過被測材料樣品放進平板電容器和不放進樣品時的Q值變化的量化，測得絕緣材料的損耗角正切值。從平板電容器平板間距的讀值變化則可換算得到絕緣材料介電常數。BH916介質損耗測試裝置是本公司研制的更新換代產品，精密的加工設計、精確的LCD數字讀出、一鍵式清零功能，克服了機械刻度讀數誤差和圓筒形電容裝置不可避免的測量誤差。

2、基于串聯諧振原理的《GDAT高頻Q表》是測試系統(tǒng)的二次儀表，其數碼化主調電容器的創(chuàng)新設計代表了行業(yè)的成就，隨之帶來了頻率、電容雙掃描GDAT的全新搜索功能。該表具有先進的人機界面，采用LCD液晶屏顯示各測量因子：Q值、電感L、主調電容器C、測試頻率F、諧振趨勢指針等。高頻信源采用直接數字合成,測試頻率10KHz-60MH或200KHz-160MHz，頻率精度高達1×10^-6。國標GB/T 1409-2006規(guī)定了用Q表法來測定電工材料高頻介質損耗角正切值(tanδ)和介電常數(ε)，把被測材料作為平板電容的介質，與輔助電感等構成串聯諧振因子引入Q表的測試回路，以獲取測試靈敏度。因而Q表法的測試結果更真實地反映了介質在高頻工作狀態(tài)下的特征。

　　 GDAT高頻Q表的全數字化界面和微機控制使讀數清晰穩(wěn)定、操作簡便。操作者能在任意點頻率或電容值的條件下檢測Q值甚至tanδ，無須關注量程和換算，*摒棄了傳統(tǒng)Q表依賴面板上印制的輔助表格操作的落后狀況，它無疑是電工材料高頻介質損耗角正切值(tanδ)和介電常數(ε)測量的理想工具。

3、數據采集和tanδ自動測量控件（裝入GDAT)，實現了數據采集、數據分析和計算的微處理化，tanδ 測量結果的獲得無須繁瑣的人工處理，因而提高了數據的精確度和測量的同一性，是人工讀值和人工計算*的。

4、一個高品質因數（Q)的電感器是測量系統(tǒng)*的輔助工具，關乎測試的靈敏度和精度，在系統(tǒng)中它與平板電容（BH916）構成了基于串聯諧振的測試回路。電感組，共由9個高性能電感器組成，以適配不同的檢測頻率。

5、電感

線圈號    測試頻率    Q值    分布電容p       電感值  
  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

名詞定義：

1、介質損耗（dielectric loss ）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。

2、介質損耗因數（dielectric loss factor）指的是衡量介質損耗程度的參數。

3、漏導損耗
實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發(fā)生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗”。由于實阿的電介質總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質不論在直流電場或交變電場作用下都會發(fā)生漏導損耗。

4、極化損耗
在介質發(fā)生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。
一些介質在電場極化時也會產生損耗，這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時間很短（約為10-16～10-12s），這在無線電頻率（5×1012Hz 以下）范圍均可認為是極短的，因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化（例如松弛極化、空間電荷極化等）在外電場作用下，需經過較長時間（10-10s或更長）才達到穩(wěn)定狀態(tài)，因此會引起能量的損耗。
若外加頻率較低，介質中所有的極化都能*跟上外電場變化，則不產生極化損耗。若外加頻率較高時，介質中的極化跟不上外電場變化，于是產生極化損耗。 

5、電離損耗

電離損耗（又稱游離損耗）是由氣體引起的，含有氣孔的固體介質在外加電場強度超過氣孔氣體電離所需要的電場強度時，由于氣體的電離吸收能量而造成指耗，這種損耗稱為電離損耗。

6、結構損耗
在高頻電場和低溫下，有一類與介質內鄰結構的緊密度密切相關的介質損耗稱為結構損耗。這類損耗與溫度關系不大，耗功隨頻率升高而增大。
試驗表明結構緊密的晶體成玻璃體的結構損耗都很小，但是當某此原因（如雜質的摻入、試樣經淬火急冷的熱處理等）使它的內部結構松散后。其結構耗就會大大升高。

7、介電常數

用于衡量絕緣體儲存電能的性能.它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質時的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質或真空時的電容量之比。介電常數代表了電介質的極化程度，也就是對電荷的束縛能力，介電常數越大，對電荷的束縛能力越強。電容器兩極板之間填充的介質對電容的容量有影響，而同一種介質的影響是相同的，介質不同，介電常數不同。

8、相對 電 容 率 relativep ermittivity

ε_r
電容器的電極之間及電極周圍的空間全部充以絕緣材料時，其電容 C_x與同樣電極構形的真空電容C_o 之比:

       Cx

εr = ——

       Co

式 中 :
ε_r  — 相對電容率;
C_X  — 充有絕緣材料時電容器的電極電容;
C_o  — 真空中電容器的電極電容。
在標準大氣壓下，不含二氧化碳的于燥空氣的相對電容率ε_r等于1.00053。因此，用這種電極構形在空氣中的電容C_a來代替C_o測量相對電容率ε_r時，也有足夠的精確度。
在 一 個 測量系統(tǒng)中，絕緣材料的電容率是在該系統(tǒng)中絕緣材料的相對電容率ε_r與真空電氣常數ε_o的乘積.
在 S I制 中，jue對電容率用法/米(F/m )表示。而且。在SI單位中，電氣常數ε_o為:
                         1

ε。=8. 854 X 10 ¹² F/m≈------ ×10⁹ F/m

                        36π

在本標準中，用皮法和厘米來計算電容，真空電氣常數為:

ε_o= 0. 088 54 pF/cm

技術指標：

1  測量范圍及誤差

    本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對濕度為30％－80％條件下，應滿足

下列表中的技術指示要求。

    在Cn＝100pF    R4＝3183.2（W）（即10K/π）時 

    測量項目       測量范圍             測量誤差               

    電容量Cx       40pF--20000pF      ±0.5%  Cx±2pF     

    介質損耗tgd      0～1              ±1.5％tgdx±0.0001

    在Cn＝100pF      R4＝318.3（W）（即1K/π）時

    測量項目       測量范圍             測量誤差               

    電容量Cx       4pF--2000pF      ±0.5%  Cx±3pF     

    介質損耗tgd      0～0.1          ±1.5％tgdx±0.0001

2  電橋測量靈敏度

    電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度，為保證測量準確度，

希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標準電容量

成正比。

    在下面的計算公式中，用戶可根據實際使用情況估算出電橋靈敏度水平，在這

個水平上的電容與介質損耗因數的微小變化都能夠反應出來。

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

         式中：Ｕ為測量電壓                     伏特（Ｖ）

ω為角頻率 2pf=314(50Hz)                            

          Ｃｎ標準電容器容量                    皮法（pＦ）

          Ｉｇ通用指另儀的電流5X10-10            安培（Ａ）

          Ｒｇ平衡指另儀內阻約1500              歐姆（W）

          Ｒ４橋臂R4電阻值3183                 歐姆（W）

          Ｃｘ被測試品電容值                    皮法（ｐF）

3 電容量及介損顯示精度：

    電容量： ±0.5%×tgδx±0.0001。

    介  損： ±0.5％tgdx±1×10-4

4 輔橋的技術特性：

    工作電壓±12V，50Hz

    輸入阻抗>1012 W

    輸出阻抗>0.6 W

    放大倍數>0.99

    不失真跟蹤電壓  0～12V（有效值）

5 指另裝置的技術特性：

    工作電壓±12V

    在50Hz時電壓靈敏度不低于1X10-6V／格， 電流靈敏度不低于2X10-9A／格

    二次諧波  減不小于25db

    三次諧波  減不小于50db

6 標準配置：
     高配Q表 一只  
     試驗電極  一只 （c類）
     電感      一套（9只）
     電源線    一條
     說明書    一份
     合格證    一份
     保修卡    一份

溫度
損耗指數在一個頻率下可以出現一個醉大值，這個頻率值與電介質材料的溫度有關。介質損耗因數和電容率的溫度系數可以是正的或負的，這取決于在測量溫度下的介質損耗指數醉大值位置。
 

濕度
極 化 的 程度隨水分的吸收量或電介質材料表面水膜的形成而增加，其結果使電容率、介質損耗因數
和直流電導率增大。因此試驗前和試驗時對環(huán)境濕度進行控制是*的
注 :濕 度 的顯著影響常常發(fā)生在1MHz以下及微波頻率范圍內

測量方法的選擇
測量 電 容 率和介質損耗因數的方法可分成兩種:零點指示法和諧振法。
1 零點指示法適用于頻率不超過50 MHz時的測量。測量電容率和介質損耗因數可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態(tài)下，調節(jié)回路的一個臂使電橋平衡。通常回路采用西林電橋、變壓器電橋(也就是互感藕合比例臂電橋)和并聯T型網絡。變壓器電橋的優(yōu)點:采用保護電極不需任何外加附件或過多操作，就可采用保護電極;它沒有其他網絡的缺點。
2 諧振法適用于10 kHz一幾百MHz的頻率范圍內的測量。該方法為替代法測量，常用的是變電抗法。但該方法不適合采用保護電極。

特點： 

◎ 本公司創(chuàng)新的自動Q值保持技術，使測Q分辨率至0.1Q，使tanδ分辨率至0.00005 。

◎ 能對固體絕緣材料在10kHz～120MHz介質損耗角(tanδ)和介電常數(ε)變化的測試。

◎ 調諧回路殘余電感值低至8nH，保證100MHz的(tanδ)和(ε)的誤差較小。

◎ 特制LCD屏菜單式顯示多參數：Q值，測試頻率，調諧狀態(tài)等。

◎ Q值量程自動/手動量程控制。

◎ DPLL合成發(fā)生1kHz～60MHz, 50kHz～160MHz測試信號。獨立信號 源輸出口，所以本機又是一臺合成信號源。

◎ 測試裝置符合國標GB/T 1409-2006,美標ASTM D150以及IEC60250規(guī)范要求。