電容率與介質(zhì)損耗介電常數(shù)測(cè)試儀 A型高頻Q表和C型高頻Q表主要區(qū)別
| A | C |
測(cè)試頻率范圍 | 25kHz~60MHz | 100kHz~160MHz |
主調(diào)電容控制 | 傳感器 | 步進(jìn)馬達(dá) |
電容搜索 | 無 | 有 |
A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下,測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值,電感器的電感量和分布電容量,電容器的電容量和損耗角正切值,電工材料的高頻介質(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。
電容率與介質(zhì)損耗介電常數(shù)測(cè)試儀 頻率范圍:
方法 | 頻率的推薦范圍 | 試樣形式 | 注 |
1、西林電橋 | 0.10 MHZ及以下 | 板或管 | |
2、變壓器電橋 | 15 HZ~50 MHZ | |
3、并聯(lián)T型網(wǎng)絡(luò) | 50 KHZ~30 MHZ | |
4、諧振法 | 10 KHZ~260 MHZ | |
5、變電納法 | 10 KHZ~100 MHZ | |
技術(shù)指標(biāo):
☆Q值測(cè)量:
a.Q值測(cè)量范圍:2~1023。
b.Q值量程分檔:30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔。
c.標(biāo)稱誤差
頻率范圍:20kHz~10MHz;
固有誤差:≤5%±滿度值的2%;工作誤差:≤7%±滿度值的2%;
頻率范圍:10MHz~60MHz;
固有誤差:≤6%±滿度值的2%;工作誤差:≤8%±滿度值的2%。
☆電感測(cè)量:
a.測(cè)量范圍:14.5nH~8.14H。
b.分 檔:分七個(gè)量程。
0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,
0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。
☆電容測(cè)量:
a.測(cè)量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測(cè)量見使用規(guī)則);
b.電容量調(diào)節(jié)范圍
主調(diào)電容器:30~500pF;
準(zhǔn)確度:150pF以下±1.5pF;150pF以上±1%;
注:大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見使用規(guī)則
☆振蕩頻率:
a.振蕩頻率范圍:10kHz~50MHz;
b.頻率分段(虛擬)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
☆儀器正常工作條件
a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃;
b. 相對(duì)濕度:<80%;
c. 電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。
☆其他
a.消耗功率:約25W;
c. 外型尺寸:(l×b×h)mm:380×132×280。
☆ Q合格指示預(yù)置功能
預(yù)置范圍:5~1000。
☆主要配置:
a.測(cè)試主機(jī)一臺(tái);
b.電感9只;
c.夾具一 套
使用方法
高頻Q表是多用途的阻抗測(cè)量儀器,為了提高測(cè)量精度,除了使Q表測(cè)試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測(cè)試方法和殘余參數(shù)修正方法。
1.測(cè)試注意事項(xiàng)
a.本儀器應(yīng)水平安放;
b.如果你需要較精確地測(cè)量,請(qǐng)接通電源后,預(yù)熱30分鐘;
c.調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時(shí),當(dāng)接近諧振點(diǎn)時(shí)請(qǐng)緩調(diào);
d.被測(cè)件和測(cè)試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,足夠粗,并應(yīng)接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測(cè)量誤差;
e.被測(cè)件不要直接擱在面板頂部,離頂部一公分以上,必要時(shí)可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊;
f.手不得靠近試件,以免人體感應(yīng)影響造成測(cè)量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。
2.高頻線圈的Q值測(cè)量(基本測(cè)量法)
安全措施
(1)高壓保護(hù):試品短路、擊穿或高壓電流波動(dòng),能迅速切斷高壓輸出。
(2)CVT保護(hù):設(shè)定自激電壓的過流點(diǎn),一旦超出設(shè)置的電流值,儀器自動(dòng)退出測(cè)量,不會(huì)損壞設(shè)備。
(3)接地檢測(cè):儀器有接地檢測(cè)功能,未接地時(shí)不能升壓測(cè)量。
(4)防誤操作:具備防誤操作設(shè)計(jì),能判別常見接線錯(cuò)誤,安全報(bào)警。
(5)防“容升”:測(cè)量大容量試品時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng),儀器能自動(dòng)跟蹤輸出電壓,保持試驗(yàn)電壓恒定。
介電常數(shù):
用于衡量絕緣體儲(chǔ)存電能的性能.它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時(shí)的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度,也就是對(duì)電荷的束縛能力,介電常數(shù)越大,對(duì)電荷的束縛能力越強(qiáng)。
電容器兩極板之間填充的介質(zhì)對(duì)電容的容量有影響,而同一種介質(zhì)的影響是相同的,介質(zhì)不同,介電常數(shù)不同
介質(zhì)損耗:
絕緣材料在電場(chǎng)作用下,由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失,簡稱介損。在交變電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。
損耗因子也指耗損正切,是交流電被轉(zhuǎn)化為熱能的介電損耗(耗散的能量)的量度,一般情況下都期望耗損因子低些好 。
儀器特點(diǎn):
1 雙掃描技術(shù) - 測(cè)試頻率和調(diào)諧電容的雙掃描、自動(dòng)調(diào)諧搜索功能。
2 雙測(cè)試要素輸入 - 測(cè)試頻率及調(diào)諧電容值皆可通過數(shù)字按鍵輸入。
3 雙數(shù)碼化調(diào)諧 - 數(shù)碼化頻率調(diào)諧,數(shù)碼化電容調(diào)諧。
4 自動(dòng)化測(cè)量技術(shù) -對(duì)測(cè)試件實(shí)施 Q 值、諧振點(diǎn)頻率和電容的自動(dòng)測(cè)量。
5 全參數(shù)液晶顯示 – 數(shù)字顯示主調(diào)電容、電感、 Q 值、信號(hào)源頻率、諧振指針。
6 DDS 數(shù)字直接合成的信號(hào)源 -確保信源的高葆真,頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。
7 計(jì)算機(jī)自動(dòng)修正技術(shù)和測(cè)試回路*化 —使測(cè)試回路 殘余電感減至低,** Q 讀數(shù)值在不同頻率時(shí)要加以修正的困惑。
試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)給出下列相關(guān)內(nèi)容:
絕緣材料的型號(hào)名稱及種類、供貨形式、取樣方法、試樣的形狀及尺寸和取樣 日期(并注明試樣厚 度和試樣在與電極接觸的表面進(jìn)行處理的情況);
試樣條件處理的方法和處理時(shí)間;
電極裝置類型,若有加在試樣上的電極應(yīng)注明其類型;
測(cè)量儀器;
試驗(yàn)時(shí)的溫度和相對(duì)濕度以及試樣的溫度;
施加的電壓;
施加的頻率;
相對(duì)電容率ε(平均值);
介質(zhì)損耗因數(shù) tans(平均值);
試驗(yàn) 日期 ;
相對(duì)電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)值以及由它們計(jì)算得到的值如損耗指數(shù)和損耗角,必要時(shí),應(yīng)給出與溫度和頻率的關(guān)系。
西林電橋是測(cè)量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的經(jīng)典的裝置。它可使用從低于工頻(50 Hz-60 Hz)直至 100 kHz的頻率范圍,通常測(cè)定 50 pF-1 000 pF的電容(試樣或被試設(shè)備通常所具有的電容)這是一個(gè)四臂回路(圖A. 1)。其中兩個(gè)臂主要是電容(未知電容 Cx和一個(gè)無損耗電容C,)。另外兩臂(通常稱之為測(cè)量臂)由無感電阻R,和 R:組成,電阻 R,在未知電容 Cx的對(duì)邊上,測(cè)量臂至少被一個(gè)電容 C,分流 一般地說,電容 C:和兩個(gè)電阻R,和R:中的一個(gè)是可調(diào)的。
如果采用電阻R、和(純)電容 C 的串聯(lián)等值回路來表示電容 Cx,則圖 A. 1所示的電橋平衡時(shí)導(dǎo)出 :
R1
Cs=Cn·——
R2
和tanδx=ωCSRS=ωC1R1
如果電阻 R2被一個(gè)電容C2分流,則tanδ = 的公式變?yōu)椋?/span>
Tanδx=ωC1R1---ωC2R2
由于頻率范圍的不同,實(shí)際上電橋構(gòu)造會(huì)有明顯的不同。例如一個(gè)50 pF-1 000 pF的電容在50 Hz時(shí)的阻抗為 60 MΩ-3 MΩ,在 100 kHz時(shí)的阻抗為 3 000 Ω-1 500Ω.
頻率為 100 kHz時(shí),橋的四個(gè)臂容易有相同數(shù)量級(jí)的阻抗,而在 50 Hz-60 Hz的頻率范圍內(nèi)則是不可能的。因此,出現(xiàn)了低頻和(相對(duì))高頻兩種不同形式的電橋.
電氣絕緣材料的性能和用途
1、電介質(zhì)的用途
電介質(zhì)一般被用在兩個(gè)不同的方面:
用作電氣回路元件的支撐,并且使元件對(duì)地絕緣及元件之間相互絕緣;
用作電容器介質(zhì)
2、影響介電性能的因素
下面分別討論頻率、溫度、濕度和電氣強(qiáng)度對(duì)介電性能的影響。
2.1頻率
因?yàn)橹挥猩贁?shù)材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內(nèi)它們的 。r和 tans幾乎是恒定的,且被用作工程電介質(zhì)材料,然而一般的電介質(zhì)材料必須在所使用的頻率下測(cè)量其介質(zhì)損耗因數(shù)和電容率。
電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的變化是由于介質(zhì)極化和電導(dǎo)而產(chǎn)生,重要的變化是極性分子引起的偶極子極化和材料的不均勻性導(dǎo)致的界面極化所引起的.
2.2溫度
損耗指數(shù)在一個(gè)頻率下可以出現(xiàn)一個(gè)大值,這個(gè)頻率值與電介質(zhì)材料的溫度有關(guān)。介質(zhì)損耗因數(shù)和電容率的溫度系數(shù)可以是正的或負(fù)的,這取決于在測(cè)量溫度下的介質(zhì)損耗指數(shù)大值位置。
2.3濕度
極化的程度隨水分的吸收量或電介質(zhì)材料表面水膜的形成而增加,其結(jié)果使電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電導(dǎo)率增大。因此試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)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(nèi)
2.4電場(chǎng)強(qiáng)度
存在界面極化時(shí),自由離子的數(shù)目隨電場(chǎng)強(qiáng)度增大而增加,其損耗指數(shù)大值的大小和位置也隨此而變。
在較高的頻率下,只要電介質(zhì)中不出現(xiàn)局部放電,電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)與電場(chǎng)強(qiáng)度無關(guān)