工頻介電常數(shù)測試儀 依據(jù)國標GB/T 1409-2006、美標ASTM D150以及國際電工委員會IEC60250的規(guī)定設計制作。系統(tǒng)提供了絕緣材料的高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)自動測量的最佳解決方案,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,絕緣材料(包括電子密封膠、 貼片膠、散熱膠、硅膠等)的高頻介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)。
電介質(zhì)介電常數(shù)大好還是小好?介電常數(shù)越大代表什么?
通俗來講,介電常數(shù)就是一個表征介質(zhì)對于電磁波衰減程度的量。介電常數(shù)越大,基材損耗越大,對電磁波的衰減也越強。
工頻介電常數(shù)測試儀 此外,根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常,相對介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì);相對介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);相對介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì)。
另外,介電常數(shù)越大,材料的絕緣性就越好么?又必然關系么?
介電常數(shù)與絕緣性沒有必然關系,許多介電常數(shù)大的物質(zhì)比如干凈的蒸餾水(~80)導電性很差。
介電常數(shù)對電力的影響
此示例顯示介電常數(shù)如何影響兩個電荷之間的力。正如您可能從中學物理中學到的,力量的強度與兩個電荷量的乘積成正比,同時力的大小與電荷之間的“距離平方”成反比。
同樣,力與兩個電荷之間的材料的介電常數(shù)成反比。
下圖左側(cè)的圖示和方程式是兩個電荷之間沒有其他物質(zhì)的情況:當然您也可以說兩個電荷之間的材料是真空。
下圖右側(cè)的圖示和方程式是兩種電荷之間存在介電材料的情況。從方程式中可以看出,電荷之間的力與介電材料的介電常數(shù)成反比。這意味著隨著介電材料的介電常數(shù)變高,電荷之間的力變小。
技術(shù)參數(shù):
1 平板電容極片 Φ50mm
2 間距可調(diào)范圍 ≥15mm
3 夾具插頭間距 25mm?0.01mm
4 測微桿分辨率 0.001mm
5 夾具損耗角正切值 ≦4?10^-4 (1MHz)
6 頻率范圍 20KHz-60MHz
7 頻率指示誤差 3?10^-5?1個字
8 頻率精度 1?10^-6
9 主電容調(diào)節(jié)范圍 30-500/18-220pF
10 主調(diào)電容誤差 <1%或1pF
11 Q測試范圍 2~1023
12 介質(zhì)損耗因數(shù)測量 范圍 0.0001~1
13 介質(zhì)損耗因數(shù)測量 精度(1MHz) ?3%
電感:
線圈號 測試頻率 Q值 分布電容p 電感值
9 100KHz 98 9.4 25mH
8 400KHz 138 11.4 4.87mH
7 400KHz 202 16 0.99mH
6 1MHz 196 13 252μH
5 2MHz 198 8.7 49.8μH
4 4.5MHz 231 7 10μH
3 12MHz 193 6.9 2.49μH
2 12MHz 229 6.4 0.508μH
1 25MHz,50MHz 233,211 0.9 0.125μH
主要技術(shù)特性:
介質(zhì)損耗和介電常數(shù)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(zhì),通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù);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(shù)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(zhuǎn)換,數(shù)值顯示等新技術(shù),改進了調(diào)諧回路,使得調(diào)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(wěn)幅等技術(shù),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(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。
主要配置:
a.測試主機一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
高分子材料的損耗
高分子聚合物電介質(zhì)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(nèi)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(shù)和介質(zhì)損耗,其介電常數(shù)約為2,介質(zhì)損耗小于10-4;極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,并且極性愈大,這兩個值愈高。
高聚物的交聯(lián)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(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)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(zhì)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(shù)和介質(zhì)損耗均增大。
高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及力學狀態(tài)對介電性景響也很大。結(jié)品能抑制鏈段上偶極矩的取向極化,因此高聚物的介質(zhì)損耗隨結(jié)晶度升高而下降。當高聚物結(jié)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(tài)高聚物在玻璃態(tài)下比在高彈態(tài)下具有更低的介質(zhì)損耗。此外,高聚物中的增塑利、雜質(zhì)等對介電性能也有很大景響。
電橋測量靈敏度
電橋在使用過程中,靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度,為保證測量準確度,
希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓,標準電容量
成正比。
在下面的計算公式中,用戶可根據(jù)實際使用情況估算出電橋靈敏度水平,在這
個水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應出來。
DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1 Rg/R4 Cn/Cx)
式中:U為測量電壓 伏特(V)
ω為角頻率2pf=314(50Hz)
Cn標準電容器容量 皮法(pF)
Ig通用指另儀的電流5X10-10 安培(A)
Rg平衡指另儀內(nèi)阻約1500 歐姆(W)
R4橋臂R4電阻值3183 歐姆(W)
Cx被測試品電容值 皮法(pF)
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。
緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)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(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引起的(包括本質(zhì)電導和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導)。這類晶體的介質(zhì)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(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,只能應用于低頻場合。
宏觀結(jié)構(gòu)不均勾性的介質(zhì)損耗
工程介質(zhì)材料大多數(shù)是不均勻介質(zhì)。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(zhì)中是統(tǒng)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(zhì)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(zhì)整體來看,整個電介質(zhì)的介質(zhì)損耗必然介于損耗最大的一相和損耗最小的一相之間。
介電常數(shù),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(zhì)時的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度,也就是對電荷的束縛能力,介電常數(shù)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(zhì)對電容的容量有影響,而同一種介質(zhì)的影響是相同的,介質(zhì)不同,介電常數(shù)不同。
極化損耗
在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。
一些介質(zhì)在電場極化時也會產(chǎn)生損耗,這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時間很短(約為10-16~10-12s),這在無線電頻率(5?1012Hz以下)范圍均可認為是極短的,因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化(例如松弛極化、空間電荷極化等)在外電場作用下,需經(jīng)過較長時間(10-10s或更長)才達到穩(wěn)定狀態(tài),因此會引起能量的損耗。
若外加頻率較低,介質(zhì)中所有的極化都能完全跟上外電場變化,則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時,介質(zhì)中的極化跟不上外電場變化,于是產(chǎn)生極化損耗。
指另裝置的技術(shù)特性:
工作電壓?12V
在50Hz時電壓靈敏度不低于1X10-6V/格, 電流靈敏度不低于2X10-9A/格
二次諧波 減不小于25db
三次諧波 減不小于50db
特點:
◆ 優(yōu)化的測試電路設計使殘值更小
◆ 高頻信號采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)
◆LED數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù),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
使用方法
高頻Q表是多用途的阻抗測量儀器,為了提高測量精度,除了使Q表測試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測試方法和殘余參數(shù)修正方法。
1.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(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關時,當接近諧振點時請緩調(diào);
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(shù)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。
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致的界面極化所引起的.
電場強度
存在界面極化時,自由離子的數(shù)目隨電場強度增大而增加,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)與電場強度無關
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(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(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。
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(tǒng)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(huán),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(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環(huán)和無保護環(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。
產(chǎn)品保修承諾:
1、免費送貨到用戶指定的地點,免費指導安裝、培訓及調(diào)試。
2、保修期內(nèi)人為損壞的零部件按采購(加工)價格收費更換。
3、保修期外繼續(xù)為用戶提供優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務,在接到用戶維修邀請后3天內(nèi)派工程師到達用戶現(xiàn)場進行維修。并享有優(yōu)惠購買零配件的待遇。
4、傳感器過載及整機電路超壓損壞不在保修范圍內(nèi)。
5、產(chǎn)品質(zhì)保期:自安裝正常使用日起一年;
6、軟件升級:終生免費提供新版本控制軟件。
業(yè)務咨詢:932174181 媒體合作:2279387437 24小時服務熱線:15136468001 盤古機械網(wǎng) - 全面、科學的機械行業(yè)免費發(fā)布信息網(wǎng)站 Copyright 2017 PGJXO.COM 豫ICP備12019803號