固體材料介電常數測試儀  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，其損耗指數醉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。

固體材料介電常數測試儀  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。

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

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％。

試樣的幾何形狀測定 材 料 的電容率和介質損耗因數，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，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，采用較厚的試樣，例如6 mm-12 mm 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。

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。

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汞電極和其他液體金屬電極把試 樣 夾 在兩塊互相配合好的凹模之間，凹模中充有液體金屬，該液體金屬必須是純凈的。汞電極不能用于高溫，即使在室溫下用時，也應采取措施，這是因為它的蒸氣是有毒的伍德 合 金 和其他低熔點合金能代替汞。但是這些合金通常含有錫,錫象汞一樣，也是毒性元素。這些合金只有在良好抽風的房間或在抽風柜中才能用于100℃以上，且操作人員應知道可能產生的健康危害管狀試樣對 管 狀 試樣而言，合適的電極系統將取決于它的電容率、管壁厚度、直徑和所要求的測量精度。一般情況下，電極系統應為一個內電極和一個稍為窄一些的外電極和外電極兩端的保護電極組成，外電極和保護電極之間的間隙應比管壁厚度小對小直徑和中等直徑的管狀試樣，外表面可加三條箔帶或沉積金屬帶，中間一條用作為外電極(測量電極)，兩端各有一條用作保護電極。內電極可用汞，沉積金屬膜或配合較好的金屬芯軸。高 電容 率 的管狀試樣，其內電極和外電極可以伸展到管狀試樣的全部長度上，可以不用保護電極大直 徑 的 管狀或圓筒形試樣，其電極系統可以是圓形或矩形的搭接，并且只對管的部分圓周進行試驗。這種試樣可按板狀試樣對待，金屬箔、沉積金屬膜或配合較好的金屬芯軸內電極與金屬箔或沉積金屬膜的外電極和保護電極一起使用。如采用金屬箔做內電極，為了保證電極和試樣之間的良好接觸，需在管內采用一個彈性的可膨脹的夾具。對 于 非常 準確的測量，在厚度的測量能達到足夠的精度時，可采用試樣上不加電極的系統。對于相對電容率。r不超過10的管狀試樣，方便的電極是用金屬箔、汞或沉積金屬膜。相對電容率在10以上的管狀試樣，應采用沉積金屬膜電極;瓷管上可采用燒熔金屬電極。電極可像帶材一樣包覆在管狀試樣的全部圓周或部分圓周上。

主要配置：

a.測試主機一臺；

b.電感9只；

c.夾具一 套

低頻電橋通 常是 一 個高壓電橋(更精密，電壓U，是高壓，U:是中壓)，這種電橋的技術與變壓器的技術有關。可 采 用 兩類電源:l 電源 電壓直接加到一個繞組上，另一個繞組則起變壓器次級繞組的作用。2) 將 電源加到初級繞組上(見圖A.3) ，而電橋的兩個繞組是由兩個分開的次級線路組成或是由一個 帶 有 中 間 抽 頭 能使獲得電壓U,和U 的次級繞組組成與所 有 的 測量變壓器一樣，電橋存在誤差(矢量比U,/U :與其理論值之間的差) 這種誤差隨負載而變化尤其是U 和U2之間的相位差，它會直接影響tans的測量值。因此 ，必 須對電橋進行校正，這可以用一個無損耗電容CN(與在西林電橋中使用的相似)代替Z、進行。如果C、與Cx的值相同.這實際上是替代法，測試前應校正。但由于C、很少是可調的，因此負載的變化對Cx不再有效。電橋在恒定負載下工作是可能的，如圖A.4所示:當測量CN時，用一個轉換開關把CX接地，反之亦然。這時對于高壓繞組來說兩個負載的總和是恒定的。(嚴格地說，低壓邊也應該用一個相似的裝置，但由于連在低壓邊的負載很小，盡管采用這樣處理很容易，但意義小。)另外 ，若 用并聯在電壓IJ上的一個純電容C、校正時，承受電壓U2的測量阻抗ZM組成如下:) 如 果 U:和U,是同相的(理想情況)，則用一個純電容CM組成。2) 如 果U:超前U,，則用一個電容C和一個電阻R組成3) 如 果 Ue滯后于U,，則電阻Ret,應變成負的 這就是說，為了重新建立平衡必須在U,一邊并人 一 個 電 阻 形 成 電流分量。其實并不存在適用于高壓的可調高電阻，因此通常阻性電流分量是用 一 個 輔 助 繞 組 來獲得的，這個 繞組提供一個與U,同相的低電壓U3(圖A.5 )注 :不 可 在蛛 匕串接 一個電阻 因為如果將電阻接在電容器后面會破壞 C,測量極和保護極間的等電位;如果將電 阻接 到 C、 前 面 的高壓導線上，則電阻(內)電流也將包括保護電路的電流，這就可能無法校正這些 論 述 同 樣 適 用 于 上 述 第二 種情況的電阻R} 但在低壓邊容易將三個電阻RR:和側以星形聯接來得到一個與電容并聯的可調高值電阻。如圖八.5下面的虛線所示。這時有

但 是 ，可 調 側 量 電 容C}必須是純電容性的或已知其損耗低(在西林電橋中的測量電容C:不需滿足這些苛刻要求 )。