高分子材料介電常數測試儀  高分子材料的損耗

高分子聚合物電介質按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地，偶極矩在0~0.5D（德拜）范圍內的是非極性高聚物；偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數和介質損耗，其介電常數約為2，介質損耗小于10-4；極性高聚物則具有較高的介電常數和介質損耗，并且極性愈大，這兩個值愈高。

高聚物的交聯通常能阻礙極性基團的取向，因此熱固性高聚物的介電常數和介質損耗均隨交聯度的提高而下降。酚醛樹脂就是典型的例子，雖然這種高聚物的極性很強，但只要固化比較完全，它的介質損耗就不高。相反，支化使分子鏈間作用力減弱，分子鏈活動能力增強，介電常數和介質損耗均增大。

高分子材料介電常數測試儀  高聚物的凝聚態結構及力學狀態對介電性景響也很大。結品能抑制鏈段上偶極矩的取向極化，因此高聚物的介質損耗隨結晶度升高而下降。當高聚物結晶度大于70%時，鏈段上的偶極的極化有時完全被抑制，介電性能可降至最低值，同樣的道理，非晶態高聚物在玻璃態下比在高彈態下具有更低的介質損耗。此外，高聚物中的增塑利、雜質等對介電性能也有很大景響。

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）

技術參數：

1．Q值測量

a．Q值測量范圍：2～1023。

b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。

c．標稱誤差

     頻率范圍（100kHz～10MHz）： 頻率范圍（10MHz～160MHz）：

     固有誤差：≤5％?滿度值的2%固有誤差：≤6％?滿度值的2%

     工作誤差：≤7％?滿度值的2%工作誤差：≤8％?滿度值的2%

2．電感測量范圍：4.5nH~7.9mH

3．電容測量：1~205

     主電容調節范圍：18～220pF

     準確度：150pF以下?1.5pF；150pF以上?1%

     注：大于直接測量范圍的電容測量見后頁使用說明

4.  信號源頻率覆蓋范圍

     頻率范圍CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

5．Q合格指示預置功能:      預置范圍：5～1000。

6．B-測試儀正常工作條件

a.  環境溫度：0℃～ 40℃；

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V?22V，50Hz?2.5Hz。

7．其他

a．消耗功率：約25W；

b．凈重：約7kg；

c.外型尺寸：（l?b?h）mm：380?132?280。

形式

各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質損耗的原因是多方面的，所以介質損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式：

1）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生漏導損耗。

2）極化損耗

在介質發生緩慢極化時（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）才達到穩定狀態，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完全跟上外電場變化，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。[2]

3）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。

　　4）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。

5）宏觀結構不均勾性的介質損耗

工程介質材料大多數是不均勻介質。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和氣相，各相在介質中是統計分布口。由于各相的介電性不同，有可能在兩相間積聚了較多的自由電荷使介質的電場分布不均勻，造成局部有較高的電場強度而引起了較高的損耗。但作為電介質整體來看，整個電介質的介質損耗必然介于損耗最大的一相和損耗最小的一相之間。

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

高頻電橋
由于它不再是一個高壓電橋，因此承受電壓U1的臂能容易地引人可調元件;替代法在此適用
 還應指出，帶有分開的初級繞組的電橋允許電源和檢測器互換位置。其平衡與在次級繞組中對應
的安匝數的補償相符.

GB/T 1409-2006標準規定了在15 Hz-300 MHz的頻率范圍內測量電容率、介質損耗因數的方法，并由此計算某些數值 ，如損耗指數。本標準中所敘述的某些方法，也能用于其他頻率下測量.

    本標準適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結果與某些物理條件有關，例如頻率、溫度、

濕度，在特殊情況下也與電場強度有關有時在超過1 000 V的電壓下試驗，則會引起一些與電容率和介質損耗因數無關的效應，對此不予論述.

低頻電橋

 一般為高壓電橋，這不僅是由于靈敏度的緣故，也因為在低頻下正是高電壓技術特別對電介質損耗關注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數量級上相差很多，結果，絕大部分電壓都施加在電容Cx和C}上，使電壓分配不平衡 上面給出的電橋平衡條件只是當低壓元件對高壓元件屏蔽時才成立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護的電容C、和C、是一致的，這個保護對于Ch來說是必不可少的。

 由于選擇不同的接地方法，實際上形成了兩類電橋。

電介質的用途

 電介質一般被用在兩個不同的方面:

 用作電氣回路元件的支撐，并且使元件對地絕緣及元件之間相互絕緣;

 用作電容器介質

西林電橋是測量電容率和介質損耗因數的最經典的裝置。它可使用從低于工頻(50 Hz-60 Hz)直至100 kHz的頻率范圍，通常測定50 pF-1 000 pF的電容(試樣或被試設備通常所具有的電容)這是一個四臂回路(圖A. 1)。其中兩個臂主要是電容(未知電容Cx和一個無損耗電容C,)。另外兩臂(通常稱之為測量臂)由無感電阻R，和R:組成，電阻R,在未知電容Cx的對邊上，測量臂至少被一個電容C,分流 一般地說，電容C:和兩個電阻R,和R:中的一個是可調的。

    如果采用電阻R、和(純)電容C的串聯等值回路來表示電容Cx，則圖A. 1所示的電橋平衡時導出:

       R1

Cs=Cn?——

       R2

和tanδx=ωCSRS=ωC1R1

如果電阻R2被一個電容C2分流，則tanδ =的公式變為：

Tanδx=ωC1R1---ωC2R2

由于頻率范圍的不同，實際上電橋構造會有明顯的不同。例如一個50 pF-1 000 pF的電容在50 Hz時的阻抗為60 MΩ-3 MΩ，在100 kHz時的阻抗為3 000Ω-1 500Ω.

頻率為100 kHz時，橋的四個臂容易有相同數量級的阻抗，而在50 Hz-60 Hz的頻率范圍內則是不可能的。因此，出現了低頻和(相對)高頻兩種不同形式的電橋.