陶瓷介質損耗因數測試儀  陶瓷材料的損耗

陶瓷材料的介質損耗主要來源于電導損耗、松弛質點的極化損耗和結構損耗。此外，表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導也會引起較大的損耗。

在結構緊密的陶瓷中，介質損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能，往往在配方中引人此易熔物質（如黏土），形成玻璃相，這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大，介質損耗也增大。因面一般高頻瓷，如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數電陶瓷的離子松弛極化損耗較大，主要的原因是：主晶相結構松散，生成了缺固濟體、多品型轉變等。

陶瓷介質損耗因數測試儀   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

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。

特點：

◆ 優化的測試電路設計使殘值更小

◆ 高頻信號采用數碼調諧器和頻率鎖定技術

◆LED數字讀出品質因數，手動/自動量程切換

◆ 自動掃描被測件諧振點，標頻單鍵設置和鎖定，大大提高測試速度

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

影響介電性能的因素

下面分別討論頻率、溫度、濕度和電氣強度對介電性能的影響。

1頻率

 因為只有少數材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內它們的。r和tans幾乎是恒定的，且被用作工程電介質材料，然而一般的電介質材料必須在所使用的頻率下測量其介質損耗因數和電容率。

 電容率和介質損耗因數的變化是由于介質極化和電導而產生，最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致的界面極化所引起的.

2溫度

 損耗指數在一個頻率下可以出現一個最大值，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最大值位置。

3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境濕度進行控制是必不可少的.

 注:濕度的顯著影響常常發生在1MHz以下及微波頻率范圍內

4電場強度

 存在界面極化時，自由離子的數目隨電場強度增大而增加，其損耗指數最大值的大小和位置也隨此而變。

 在較高的頻率下，只要電介質中不出現局部放電，電容率和介質損耗因數與電場強度無關。

電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。干空氣是良好的電介質，并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質，其相對介電常數約為80。

對于時變電磁場，物質的介電常數和頻率相關，通常稱為介電系數。介電常數又叫介質常數，介電系數或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數。

安全措施

（1）高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能迅速切斷高壓輸出。

（2）CVT保護：設定自激電壓的過流點，一旦超出設置的電流值，儀器自動退出測量，不會損壞設備。

（3）接地檢測：儀器有接地檢測功能，未接地時不能升壓測量。

（4）防誤操作：具備防誤操作設計，能判別常見接線錯誤，安全報警。

（5）防“容升”：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升”效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。

儀器主要特點：

空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板，薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環氧樹脂組成的,玻纖介電常數為5~6,樹脂大約是3,由于樹脂含量,硬化程度,溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差,傳統測量方法樣品制作不易,尤其是薄膜樣品(小于10 mil)量測值偏低,。

電容測量：

a．測量范圍：1～460pF(460pF以上的電容測量見使用規則)；

b．電容量調節范圍

      主調電容器：30～500pF；                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使用規則

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

c．頻率誤差：3?10-5?1個字。

儀器能在較高的測試頻率條件下，測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損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。

試樣的幾何形狀：

 測定材料的電容率和介質損耗因數，最好采用板狀試樣，也可采用管狀試樣。

 在測定電容率需要較高精度時，最大的誤差來自試樣尺寸的誤差，尤其是試樣厚度的誤差，因此厚度應足夠大，以滿足測量所需要的精確度。厚度的選取決定于試樣的制備方法和各點間厚度的變化。對1%的精確度來講，1.5 mm的厚度就足夠了，但是對于更高精確度，最好是采用較厚的試樣，例如6 mm-12 mm。測測量厚度必須使測量點有規則地分布在整個試樣表面上，且厚度均勻度在士1%內。如果材料的密度是已知的，則可用稱量法測定厚度 選取試樣的面積時應能提供滿足精度要求的試樣電容。測量10 pF的電容時，使用有良好屏蔽保護的儀器。由于現有儀器的極限分辨能力約1 pF,因此試樣應薄些，直徑為10 cm或更大些。

 需要測低損耗因數值時，很重要的一點是導線串聯電阻引人的損耗要盡可能地小，即被測電容和該電阻的乘積要盡可能小同樣，被測電容對總電容的比值要盡可能地大第一點表示導線電阻要盡可能低及試樣電容要小。第二點表示接有試樣橋臂的總電容要盡可能小，且試樣電容要大。因此試樣電容最好取值為20 pF，在測量回路中，與試樣并聯的電容不應大于約5 pF。

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：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％。

邊緣效應

 為了避免邊緣效應引起電容率的測量誤差，電極系統可加上保護電極。保護電極的寬度應至少為兩倍的試樣厚度，保護電極和主電極之間的間隙應比試樣厚度小。假如不能用保護環，通常需對邊緣電容進行修正，表工給出了近似計算公式這些公式是經驗公式，只適用于規定的幾種特定的試樣形狀。

 此外，在一個合適的頻率和溫度下，邊緣電容可采用有保護環和無保護環的(比較))測量來獲得，用所得到的邊緣電容修正其他頻率和溫度下的電容也可滿足精度要求。

試驗步驟

1試樣的制備

 試樣應從固體材料上截取，為了滿足要求，應按相關的標準方法的要求來制備。

 應精確地測量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以內，測量點應均勻地分布在試樣表面。必要時，應測其有效面積。

2條件處理

 條件處理應按相關規范規定進行。

3測量

 電氣測量按本標準或所使用的儀器(電橋)制造商推薦的標準及相應的方法進行。

 在1 MHz或更高頻率下，必須減小接線的電感對測量結果的影響。此時，可采用同軸接線系統(見圖1所示)，當用變電抗法測量時，應提供一個固定微調電容器。

帶屏蔽的簡單西林電橋

 橋的B點(在測量臂邊的電源接線端子)與屏蔽相連并接地。

 屏蔽能很好地起到防護高壓邊影響的作用，但是增加了屏蔽與接到測量臂接線端M和N的各根導線之間電容.此電容承受跨接測量臂兩端的電壓 這樣會引人一個通常使tans的測量精度限于0.1%數量級的誤差，當電容CX和CN不平衡時尤為顯著。

高頻西林電橋

    這種電橋通常在中等的電壓下工作，是比較靈活方便的一種電橋;通常電容CN是可變的(在高壓電橋中電容CN通常是固定的)，比較容易采用替代法。

由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路。

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。

售后服務

一、安裝調試：協助試驗機的安裝，負責試驗機的運輸、調試。

二、驗收標準：試驗機按訂貨技術附件進行驗收。終驗收在買方進行，對用戶提供的試樣進行試驗，并提供測試報告。

三、培訓：安裝調試同時，在儀器操作現場一次性免費培訓操作人員2-3名，該操作人員應是由需方選派的長期穩定的員工，培訓后能夠對設備基本原理、軟件使用、操作、維護事項理解和應用，使人員能夠獨立操作設備對樣品進行檢測、分析，同時能進行基本的維護。

四、軟件升級：終生免費提供新版本控制軟件。