高頻介電常數測試儀北京北廣精儀廠家 介電常數測試儀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。該儀器廣泛地用于科研機關、學校、工廠等單位。
高頻介電常數測試儀北京北廣精儀廠家 A型高頻和C型高頻主要區別
| A | C |
測試頻率范圍 | 25kHz~60MHz | 100kHz~160MHz |
主調電容控制 | 傳感器 | 步進馬達 |
電容搜索 | 無 | 有 |
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。
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。
頻率范圍
10kHz~50MHz
頻率分段
(虛擬)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
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。
玻璃的損耗
復雜玻璃中的介質損耗主要包括三個部分:電導耗、松弛損耗和結構損耗。哪一種損耗占優勢,取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下,電導損耗占優勢:在高頻下,主要的是由弱聯系離子在有限范圍內移動造成的松弛損耗:在高頻和低溫下,主要是結構損耗,其損耗機理目前還不清楚,可能與結構的緊密程度有關。般來說,簡單玻璃的損耗是很小的,這是因為簡單玻璃中的“分子”接近規則的排列,結構緊密,沒有弱聯系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質損耗大大增加,并且隨著加人量的增大按指數規律增大。這是因為堿性氧化物進人玻璃的點陣結構后,使離子所在處點陣受到破壞,結構變得松散,離子活動性增大,造成電導損耗和松弛損耗增加。
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。
工頻介電常數測試儀測量范圍及誤差
本電橋的環境溫度為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
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
離子晶體的損耗
離子晶體的介質損耗與其結構的緊密程度有關。
緊密結構的晶體離子都排列很有規則,鍵強度比較大,如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等,在外電場作用下很難發生離子松弛極化,只有電子式和離子式的位移極化,所以無極化損耗,僅有的一點損耗是由漏導引起的(包括本質電導和少量雜質引起的雜質電導)。這類晶體的介質損耗功率與頻率無關,損耗角正切隨頻率的升高而降低。因此,以這類晶體為主晶相的陶瓷往往用在高頻場合。如剛玉瓷、滑石瓷、金紅石瓷、鎂橄欖石瓷等
結構松散的離子晶體,如莫來石(3Al2O3?2SiO2)、董青石(2MgO?2Al2O3?5SiO2)等,其內部有較大的空隙或晶格畸變,含有缺陷和較多的雜質,離子的活動范圍擴大。在外電場作用下,晶體中的弱聯系離子有可能貫穿電極運動,產生電導打耗。弱聯系離子也可能在一定范圍內來回運動,形成熱離子松弛,出現極化損耗。所以這類晶體的介質損耗較大,由這類品體作主晶相的陶瓷材料不適用于高頻,只能應用于低頻場合。
測試注意事項
a.本儀器應水平安放;
b.如果你需要較精確地測量,請接通電源后,預熱30分鐘;
c.調節主調電容或主調電容數碼開關時,當接近諧振點時請緩調;
d.被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短,足夠粗,并應接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差;
e.被測件不要直接擱在面板頂部,離頂部一公分以上,必要時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,以免人體感應影響造成測量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。
使用和保養
介電常數測試儀是比較精密的阻抗測量儀器,在合理使用和注意保養情況下,才能保證長期穩定和較高的測試精度。
a.熟悉本說明書,正確地使用儀器;
b.使儀器經常保持清潔、干燥;
c.本儀器保用期為18個月,如發現機械故障或失去準確度,可以原封送回本廠,免費修理。
滿足標準:GBT 1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內)下電容率和介質損耗因數的推薦方法
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
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。
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。
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。
試驗報告
試驗報告中應給出下列相關內容:
絕緣材料的型號名稱及種類、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行處理的情況);
試樣條件處理的方法和處理時間;
電極裝置類型,若有加在試樣上的電極應注明其類型;
測量儀器;
試驗時的溫度和相對濕度以及試樣的溫度;
施加的電壓;
施加的頻率;
相對電容率ε(平均值);
介質損耗因數tans(平均值);
試驗日期;
相對電容率和介質損耗因數值以及由它們計算得到的值如損耗指數和損耗角,必要時,應給出與溫度和頻率的關系。
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