橡膠高頻介電常數測試儀 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.
橡膠高頻介電常數測試儀 試樣上不加電極
表面電導率很低的試樣可以不加電極而將試樣插人電極系統中測量,在這個電極系統中,試樣的一側或兩側有一個充滿空氣或液體的間隙。
平板電極或圓柱形電極結構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
1空氣填充測微計電極
當試樣插人和不插人時,電容都能調節到同一個值,不需進行測量系統的電氣校正就能測定電容率。電極系統中可包括保護電極.
2流體排出法
在電容率近似等于試樣的電容率,而介質損耗因數可以忽略的一種液體內進行測量,這種測量與試樣厚度測量的精度關系不大。當相繼采用兩種流體時,試樣厚度和電極系統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,或對測微計電極來說,試樣可以比電極小到足以使邊緣效應忽略不計在測微計電極中,為了忽略邊緣效應,試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度。
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
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。
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。
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。
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。
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。
測量方法的選擇:
測量電容率和介質損耗因數的方法可分成兩種:零點指示法和諧振法。
1零點指示法適用于頻率不超過50 MHz時的測量。測量電容率和介質損耗因數可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態下,調節回路的一個臂使電橋平衡。通常回路采用西林電橋、變壓器電橋(也就是互感藕合比例臂電橋)和并聯T型網絡。變壓器電橋的優點:采用保護電極不需任何外加附件或過多操作,就可采用保護電極;它沒有其他網絡的缺點。
2諧振法適用于10 kHz一幾百MHz的頻率范圍內的測量。該方法為替代法測量,常用的是變電抗法。但該方法不適合采用保護電極。
注:典型的電橋和電路示例見附錄。附錄中所舉的例子自然是不全面的,敘述電橋和側量方法報導見有關文獻和該種儀器的原理說明書。
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。
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。
主要配置:
a.測試主機一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
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。
儀器技術指標:
☆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%。
☆電感測量:
a.測量范圍:14.5nH~8.14H。
b.分 檔:分七個量程。
0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,
0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。
☆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
☆儀器正常工作條件
a.環境溫度:0℃~ 40℃; b.相對濕度:<80%; c.電源:220V?22V,50Hz?2.5Hz。
☆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。
☆Q合格指示預置功能
預置范圍:5~1000。
介電常數反映的是材料中電子的局域(local)特性,導電性是電子的全局(global)特征.不是一回事情的。
補充:
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。
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。
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 |
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2、變壓器電橋 | 15 HZ~50 MHZ |
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3、并聯T型網絡 | 50 KHZ~30 MHZ |
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4、諧振法 | 10 KHZ~260 MHZ |
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5、變電納法 | 10 KHZ~100 MHZ |
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主要技術特性:
介質損耗和介電常數是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復合材料等的一項重要的物理性質,通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(ε),可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素,為提高材料的性能提供依據;儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數字鎖定,標準頻率測試點自動設定,諧振點自動搜索,Q值量程自動轉換,數值顯示等新技術,改進了調諧回路,使得調諧測試回路的殘余電感減至最低,并保留了原Q表中自動穩幅等技術,使得新儀器在使用時更為方便,測量值更為精確。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。
加到試樣上的電極
電極可選用5.1.3中任意一種。如果不用保護環。而且試樣上下的兩個電極難以對齊時,其中一個電極應比另一個電極大些。已經加有電極的試樣應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構的電容計算公式以及邊緣電容近似計算的經驗公式由表1給出.
對于介質損耗因數的測量,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所示的電極系統也要求試樣厚度均勻。
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。
表征:
電介質在恒定電場作用下,介質損耗的功率為
W=U2/R=(Ed)2S/ρd=σE2Sd
定義單位體積的介質損耗為介質損耗率為
ω=σE2
在交變電場作用下,電位移D與電場強度E均變為復數矢量,此時介電常數也變成復數,其虛部就表示了電介質中能量損耗的大小。
D,E,J之間的相位關系圖
D,E,J之間的相位關系圖
如圖所示,從電路觀點來看,電介質中的電流密度為
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,是電介質作為絕緣材料使用時的重要評價參數。為了減少介質損耗,希望材料具有較小的介電常數和更小的損耗角正切。損耗因素的倒數Q=(tanδ)-1在高頻絕緣應用條件下稱為電介質的品質因素,希望它的值要高。
售后服務。
1、保修期內非人為損壞的零部件免費更換,保修期內接到用戶邀請后,最遲響應時間為4小時內,在與用戶確認故障后,我公司會在48小時內派工程師到達現場進行免費服務,盡快查清故障所在位置和故障原因,并向用戶及時報告故障的原因和排除辦法。
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3、每年進行客戶回訪。
4、保修期外繼續為用戶提供優質技術服務,在接到用戶維修邀請后2天內派工程師到達用戶現場進行維修。并享有優惠購買零配件的待遇。
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7、安裝及調試合格后,自客戶簽字認可之日起,我方對于提供的產品免費保修三年。保修期滿后,我方將繼續跟蹤服務,客戶享受終生維修,負責及時提供必要的售后服務、技術咨詢。
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