介電常數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀  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(shù)特別對電介質(zhì)損耗關(guān)注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級上相差很多，結(jié)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(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r才成立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩(wěn)定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護(hù)的電容C、和C、是一致的，這個保護(hù)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。

介電常數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀  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。

介質(zhì)損耗（dielectric loss）指的是絕緣材料在電場作用下，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。

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

玻璃的損耗

復(fù)雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個部分：電導(dǎo)耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢，取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下，電導(dǎo)損耗占優(yōu)勢：在高頻下，主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動造成的松弛損耗：在高頻和低溫下，主要是結(jié)構(gòu)損耗，其損耗機(jī)理目前還不清楚，可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。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(guī)則的排列，結(jié)構(gòu)緊密，沒有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加，并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因為堿性氧化物進(jìn)人玻璃的點陣結(jié)構(gòu)后，使離子所在處點陣受到破壞，結(jié)構(gòu)變得松散，離子活動性增大，造成電導(dǎo)損耗和松弛損耗增加。

技術(shù)參數(shù)：

1．Q值測量范圍：1—1023；

2．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；

3．電感測量范圍：1nH—140mH；

4．電容直接測量范圍：1pF～25nF；

5．主電容調(diào)節(jié)范圍：17pF—240pF

6．準(zhǔn)確度150pF以下?1pF；150pF以上?1%

7．信號源頻率覆蓋范圍100kHz—160MHz；

8．合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000

9．環(huán)境溫度：0℃～ 40℃；

10．消耗功率：約25W；電源：220V?22V，50Hz?2.5Hz。

11.信號源:100KHZ-160MHZ

12.提供廠家授權(quán)書原件及產(chǎn)品彩頁。

13.電感組LKI-1，分別有0.05uH?、0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH十個電感組成。

14.介質(zhì)損耗測試夾具：

A:4位數(shù)顯式調(diào)節(jié)微桿；

B:極片尺寸：Φ50mm或Φ38mm（二選一）；

C:夾具損耗正切值≤4?10－4（1MHz）。

15.液體杯

直徑48mm深度7mm,可與S916下極片互換使用。

16.夾具工作特性

極片尺寸：Φ50mm/Φ38mm可選；

極片間距可調(diào)范圍：≥15mm;夾具插頭間距：25mm?0.01mm;

夾具損耗正切值：≤4?10－4（1MHz）；

測微桿分辨率：≤0.001mm。

17.配置：

主機(jī) 一臺

電感 一套

夾具 一套

工程材料：

離子晶體的損耗

離子晶體的介質(zhì)損耗與其結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。

緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)則，鍵強(qiáng)度比較大，如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等，在外電場作用下很難發(fā)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(dǎo)引起的（包括本質(zhì)電導(dǎo)和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導(dǎo)）。這類晶體的介質(zhì)損耗功率與頻率無關(guān)，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(jié)構(gòu)松散的離子晶體，如莫來石（3Al2O3?2SiO2）、董青石（2MgO?2Al2O3?5SiO2）等，其內(nèi)部有較大的空隙或晶格畸變，含有缺陷和較多的雜質(zhì)，離子的活動范圍擴(kuò)大。在外電場作用下，晶體中的弱聯(lián)系離子有可能貫穿電極運動，產(chǎn)生電導(dǎo)打耗。弱聯(lián)系離子也可能在一定范圍內(nèi)來回運動，形成熱離子松弛，出現(xiàn)極化損耗。所以這類晶體的介質(zhì)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(yīng)用于低頻場合。

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(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)度對介電性能的影響。

2.1頻率

 因為只有少數(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，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(dǎo)致的界面極化所引起的.

2.2溫度

 損耗指數(shù)在一個頻率下可以出現(xiàn)一個最大值，這個頻率值與電介質(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，這取決于在測量溫度下的介質(zhì)損耗指數(shù)最大值位置。

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。因此試驗前和試驗時對環(huán)境濕度進(jìn)行控制是必不可少的.

 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電場強(qiáng)度

 存在界面極化時，自由離子的數(shù)目隨電場強(qiáng)度增大而增加，其損耗指數(shù)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(zhì)中不出現(xiàn)局部放電，電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)與電場強(qiáng)度無關(guān)

邊緣效應(yīng)

 為了避免邊緣效應(yīng)引起電容率的測量誤差，電極系統(tǒng)可加上保護(hù)電極。保護(hù)電極的寬度應(yīng)至少為兩倍的試樣厚度，保護(hù)電極和主電極之間的間隙應(yīng)比試樣厚度小。假如不能用保護(hù)環(huán)，通常需對邊緣電容進(jìn)行修正，表工給出了近似計算公式這些公式是經(jīng)驗公式，只適用于規(guī)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(hù)環(huán)和無保護(hù)環(huán)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。

電極系統(tǒng)

 1加到試樣上的電極

 電極可選用5.1.3中任意一種。如果不用保護(hù)環(huán)。而且試樣上下的兩個電極難以對齊時，其中一個電極應(yīng)比另一個電極大些。已經(jīng)加有電極的試樣應(yīng)放置在兩個金屬電極之間，這兩個金屬電極要比試樣上的電極稍小些。對于平板形和圓柱形這兩種不同電極結(jié)構(gòu)的電容計算公式以及邊緣電容近似計算的經(jīng)驗公式由表1給出.

 對于介質(zhì)損耗因數(shù)的測量，這種類型的電極在高頻下不能滿足要求，除非試樣的表面和金屬板都非常平整。圖1所示的電極系統(tǒng)也要求試樣厚度均勻

2試樣上不加電極

 表面電導(dǎo)率很低的試樣可以不加電極而將試樣插人電極系統(tǒng)中測量，在這個電極系統(tǒng)中，試樣的一側(cè)或兩側(cè)有一個充滿空氣或液體的間隙。

 平板電極或圓柱形電極結(jié)構(gòu)的電容計算公式由表3給出。

 下面兩種型式的電極裝置特別合適

2.1空氣填充測微計電極

 當(dāng)試樣插人和不插人時，電容都能調(diào)節(jié)到同一個值，不需進(jìn)行測量系統(tǒng)的電氣校正就能測定電容率。電極系統(tǒng)中可包括保護(hù)電極.

2.2流體排出法

 在電容率近似等于試樣的電容率，而介質(zhì)損耗因數(shù)可以忽略的一種液體內(nèi)進(jìn)行測量，這種測量與試樣厚度測量的精度關(guān)系不大。當(dāng)相繼采用兩種流體時，試樣厚度和電極系統(tǒng)的尺寸可以從計算公式中消去

 試樣為與試驗池電極直徑相同的圓片，或?qū)y微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng)忽略不計在測微計電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度。

漏導(dǎo)損耗

實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì)，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(dǎo)電流，漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。由于實阿的電介質(zhì)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(zhì)不論在直流電場或交變電場作用下都會發(fā)生漏導(dǎo)損耗。

結(jié)構(gòu)損耗

在高頻電場和低溫下，有一類與介質(zhì)內(nèi)鄰結(jié)構(gòu)的緊密度密切相關(guān)的介質(zhì)損耗稱為結(jié)構(gòu)損耗。這類損耗與溫度關(guān)系不大，耗功隨頻率升高而增大。

試驗表明結(jié)構(gòu)緊密的晶體成玻璃體的結(jié)構(gòu)損耗都很小，但是當(dāng)某此原因（如雜質(zhì)的摻入、試樣經(jīng)淬火急冷的熱處理等）使它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散后。其結(jié)構(gòu)耗就會大大升高。

表征：

電介質(zhì)在恒定電場作用下，介質(zhì)損耗的功率為

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定義單位體積的介質(zhì)損耗為介質(zhì)損耗率為

ω=σE2

在交變電場作用下，電位移D與電場強(qiáng)度E均變?yōu)閺?fù)數(shù)矢量，此時介電常數(shù)也變成復(fù)數(shù)，其虛部就表示了電介質(zhì)中能量損耗的大小。

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

如圖所示，從電路觀點來看，電介質(zhì)中的電流密度為

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ iJe

式中Jτ與E同相位。稱為有功電流密度，導(dǎo)致能量損耗；Je，相比較E超前90?，稱為無功電流密度。

定義

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ稱為損耗角，tanδ稱為損耗角正切值。

損耗角正切表示為獲得給定的存儲電荷要消耗的能量的大小，是電介質(zhì)作為絕緣材料使用時的重要評價參數(shù)。為了減少介質(zhì)損耗，希望材料具有較小的介電常數(shù)和更小的損耗角正切。損耗因素的倒數(shù)Q=（tanδ）-1在高頻絕緣應(yīng)用條件下稱為電介質(zhì)的品質(zhì)因素，希望它的值要高。

售后內(nèi)容：

一、我公司派工程師負(fù)責(zé)安裝調(diào)試及培訓(xùn)。

二、產(chǎn)品自客戶驗收之日起，免費保修2年，終身維修。

1、設(shè)備安裝調(diào)試：

免費為用戶提供所購儀器的安裝調(diào)試服務(wù)。在進(jìn)行安裝調(diào)試前用戶方應(yīng)提供相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，并予以提前通知，具體安裝調(diào)試日期雙方可以協(xié)商而定。設(shè)備安裝調(diào)試由多年行業(yè)資深工程師免費進(jìn)行。保證用戶可以正確使用、軟件操作和一般維護(hù)以及應(yīng)及故障的處理。

2、培 訓(xùn)：

我公司工程師免費為用戶提供操作人員培訓(xùn)，直到操作人員能獨立操作為止。

3、設(shè)備驗收標(biāo)準(zhǔn)：用戶方按訂貨技術(shù)要求進(jìn)行驗收。并符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)備驗收在用戶方進(jìn)行并由我公司安裝調(diào)試技術(shù)人員和用戶共同在維修報告上簽字以確認(rèn)儀器的調(diào)試工作完成。

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我公司產(chǎn)品自用戶現(xiàn)場調(diào)試驗收合格后1年內(nèi)免費保修，終身維護(hù)。在1年免費保修期內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生非人為質(zhì)量問題，我公司為客戶提供免費維修。如產(chǎn)品在免費保修期外出現(xiàn)故障，維修服務(wù)只適當(dāng)收取材料成本費。

5、技術(shù)支持：對于所需儀器的用戶，根據(jù)用戶的要求提供專業(yè)的技術(shù)方案。除了常規(guī)的儀器服務(wù)外，我公司技術(shù)部還可為用戶提供各種非常規(guī)設(shè)備的技術(shù)支持。

6、售后響應(yīng)：在接到用戶維修邀請后，2小時內(nèi)做出反應(yīng)，并給予解決。如未解決，我公司指派工程師及時到達(dá)用戶現(xiàn)場，解決問題至設(shè)備正常使用為止。