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介電常數(shù)與介質(zhì)損耗測試儀
閱讀：3326發(fā)布時間：2019-3-28
介電常數(shù)測試儀中介電常數(shù)是什么意思
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。
介電常數(shù)"（介電常數(shù)ε）定義: 電容器極板間充滿電介質(zhì)時, 電容增大的倍數(shù)叫做電介質(zhì)的介電常數(shù),用ε表示 并且明確其單位是F·m-1(定義). 人教版中學(xué)試驗課本《物理》第二冊第24頁 "介電常數(shù)"（相對介電常數(shù)εr）定義: 電容器極板間充滿某種電介質(zhì)時, 電容增大到的倍數(shù),叫做這種電介常數(shù)。
介電常數(shù)的測試中又分為高頻和工頻：
其中高頻：
BH916測試裝置
平板電容極片 Φ50mm
GDAT高頻Q表
可選頻率范圍20KHz-60MHz
頻率指示誤差3×10-5±1個字
間距可調(diào)范圍≥15mm
夾具插頭間距25mm±0.01mm
主電容調(diào)節(jié)范圍30-500
測微桿分辨率0.001mm
主調(diào)電容誤差<1%或1pF
夾具損耗角正切值≦4×10-4 （1MHz)
Q測試范圍2～1023
工頻介電常數(shù)的參數(shù)：
西林電橋,主要用于測量高壓工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損失角的正切值及電容量。其采用了西林電橋的經(jīng)典線路。主要可以測量電容器，互感器，變壓器，各種電工油及各種固體絕緣材料在工頻高壓下的介質(zhì)損耗( tgd)和電容量( Cx)以，其測量線路采用“正接法”即測量對地絕緣的試品。電橋由橋體、指另儀、電位跟蹤器組成，本電橋特別適應(yīng)測量各類絕緣油和絕緣材料的介損（tgd）及介電常數(shù)（ε）。
技術(shù)指標(biāo)：
2.1 測量范圍及誤差本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對濕度為30％－80％條件下，應(yīng)滿足下列表中的技術(shù)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 |
介損損耗tgδ | 0-1 | ±1.5% tgδx±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 |
介損損耗tgδ | 0-0.1 | ±1.5% tgδx±0.0001 |
2.2 電容量及介損顯示精度：
電容量： ±0.5%
介 損： ±1.5％tgdx±1×10-4
標(biāo)準(zhǔn)電容器（SF6）
概述：在每個高壓實驗室和試驗中，壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器是一種必要的儀器。在這些場合中，它有許多重要的作用。在電橋電路中壓縮氣體電容器被用來測量電容器、電纜、套管、絕緣子、變壓器繞組及絕緣材料的電容和介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）。而且，還可以用作高壓測量電容分壓裝置的高壓電容。在某些條件下，還可以在局部放電測量中作高壓耦合電容器、
特點：
電容極穩(wěn)定。
氣壓和溫度的變化對電容的影響可以忽略。
介質(zhì)損耗極小
結(jié)構(gòu)簡介：
外殼由絕緣套筒及鋼板制成的底和蓋組成，底和蓋用螺栓及環(huán)緊固在絕緣套筒的兩端。在電容器的上下兩端有防暈罩。電容器外殼內(nèi)裝有同軸高度拋光的圓柱形高低壓電極。電容器設(shè)有壓力表及氣閥，供觀察內(nèi)部壓力及充放氣使用
技術(shù)參數(shù)：
- 電容器安裝運行海拔不超過1000米，使用周圍空氣溫度-10℃~40℃，相對濕度不超過70%。
- 電容器的工作頻率為100Hz。
- 電容器實測值誤差不大于±0.05%，與標(biāo)稱值誤差不大于±3%
- 電容器溫度系數(shù) ≤ 3×10-5 /℃
- 電容器壓力系數(shù) ≤ 3×10-3Mpa
- 電容器的損耗角正切值不大于1×10-5 、2×10-5 、5×10-5 三檔。
電容器內(nèi)充SF6氣體。在20℃時，壓力為0.4±0.1Mpa
固體絕緣材料測試電極
本電極適用于固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、電纜料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和 玻璃等的相對介電系數(shù)（ε）與介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）的測試本電極主要用于頻率在工頻50Hz下測量試品的相對介電系數(shù)（ε）和介質(zhì)損耗角正切值（tgδ
本電極的設(shè)計主要是參照國標(biāo)GB1409。
本電極采用的是三電極式結(jié)構(gòu)，能有效的消除表面漏電流的影響，使測量電極下的電場趨于均勻電場
主要技術(shù)指標(biāo)
環(huán)境溫度：20±5℃
相對濕度：65±5%
高低壓電極之間距離：0~5mm可調(diào)
百分表示值誤差：0.01mm(一粒1.5V氧化銀電池供電)
測量極直徑：70±0.1mm
空極tgδ：≤5×10-5
空極電容量：40±1pF
高測試電壓：2000V
實驗頻率：50/100Hz
體積：Ф210mm H180mm
重量：6kg
高壓電源技術(shù)指標(biāo)
一、簡介
高壓電源采用*數(shù)字電路技術(shù)，測試電壓、漏電流均為數(shù)字顯示，可以直觀、準(zhǔn)確、快速、
安全的輸出高壓。
技術(shù)規(guī)格
1.輸出電壓(交流）0～10kV（±3%±3個字.a型為0～5KV）
2.漏電流(交流）MAX 20mA（±3%±3個字,可調(diào)）
3.變壓器容量：1000VA
4.輸出波形：100Hz正弦波
5.工作電壓：AC220V±10%
6.使用環(huán)境：
環(huán)境溫度：0～40℃
相對濕度：（20～90）%消
7.耗功率：大75VA
8.外形尺寸：320mm（寬）×170mm（高）×245mm（深）
9.重量：10Kg
介電常數(shù)測量方法綜述介電常數(shù)的測量按材質(zhì)分類可以分為對固體、液體、氣體以及粉末(顆粒)的測量[7]。
固體電介質(zhì)在測量時應(yīng)用為廣泛，通?？梢苑譃閷潭ㄐ螤畲笮〉墓腆w和對形狀不確定的固體的測量。
相對于固體，液體和氣體的測試方法較少。對于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測量其介電常數(shù)，誤差在5%左右[8]。
此外國家標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法[9]。
對于氣體，具體測試方法少且精度都不十分高。
文獻(xiàn)[10]中給出一種測量方法，以測量共振頻率為基礎(chǔ)，在LC 串聯(lián)諧振電路中產(chǎn)生震蕩，利用數(shù)字頻率計測量諧振頻率，不斷改變壓強和記錄當(dāng)前壓強下諧振頻率，后用作圖或者一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，得到電容變化率進(jìn)而計算出相對介電常數(shù)。
論介電常數(shù)的測量技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面，其測量的標(biāo)準(zhǔn)也十分明確。國家標(biāo)準(zhǔn)中能夠測量的頻率范圍已經(jīng)覆蓋50 MHz 以下及100 M 到30 GHz。但是其對測試材料種類以及介電常數(shù)和損耗角的數(shù)值范圍有明確規(guī)定，使得各種標(biāo)準(zhǔn)能夠應(yīng)用的范圍不是很廣泛。而就測量方法而言，幾種主要的測量方法各有利弊。集中電路法適用于低頻情況；傳輸線法頻率覆蓋范圍較廣，適用于介電常數(shù)較大的材料，其多數(shù)方法對于高損和薄膜等材料不太適用，方法簡單準(zhǔn)確；諧振法只能在有限頻率點下進(jìn)行測量，適用于低損材料，方法簡單準(zhǔn)確、單模性好；自由空間法準(zhǔn)確性相對較差，但是可以實現(xiàn)實地測量；六端口網(wǎng)絡(luò)法精度高，六端口網(wǎng)絡(luò)造價低廉，頻率覆蓋范圍廣，更適用于以后多種多樣的測量情況的需要，但是沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)可以參考?？梢?，并不存在一種方法可以*代替其他方法，不同的方法都有自己的優(yōu)點和缺點，在不同的情況下選擇具體的方法是十分有必要的。
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