介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀

一、 介電常數(shù)測試方法與步驟：

1. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

2. 在主機(jī)電感端子上插上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

3. 被測樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間，樣品太薄或太厚就會(huì)使測試精度下降，樣品要盡可能平整。

4. 調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。

1. 再松開兩片極片，把被測樣品夾入平板電容上下極片之間，調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測試夾具的測微桿，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D2。改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量（旋轉(zhuǎn)主調(diào)電容旋鈕改變主調(diào)電容電容量），使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值大值）上。

2. 取出S916測試夾具中的樣品，這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變小），此時(shí)調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿，使主機(jī)再回到諧振點(diǎn)（Q值大值）上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D4.

3. 計(jì)算被測樣品的介電常數(shù):

     Σ＝D2 / D4

二、 介質(zhì)損耗測試方法與步驟：

1. 分布容量的測量

a) 選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端；

b) 將調(diào)諧電容器調(diào)到大值附近500P左右，令這個(gè)電容是C1，

c) 按下儀器面板的頻率搜索鍵，使測試回路諧振，諧振時(shí)Q的讀數(shù)為Q1；

d) 將測試夾具接在“Cx”兩端，放入材料，測出材料厚度后取出材料，調(diào)節(jié)主調(diào)電容，使測試電路重新諧振，此時(shí)可變電容器值為C2，Q值讀數(shù)為Q2。

機(jī)構(gòu)電容的有效電容為：Cz= C1－C2

分布電容為機(jī)構(gòu)電容CZ和電感分布電容C0（參考電感的技術(shù)說明）的和

電容器損耗角正切為

公式里的C0只是電感的分布電容值，不是主機(jī)軟件顯示的C0 

2. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

3. 在主機(jī)電感端子上插上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

4. 被測樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間，樣品太薄或太厚就會(huì)使測試精度下降，樣品要盡可能平直。

5. 調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。再松開兩片極片，把被測樣品夾入兩片極片之間，調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測試夾具的，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D2，改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值大值）上，然后按一次 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵，在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x，記住厚度D2的值。

6. 取出S916測試夾具中的樣品，（保持S916測試夾具的平板電容極片之間距不變）這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變?。俑淖冎鳈C(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)重新處于諧振點(diǎn)（Q值大值）上。

7. 第二次按下 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵，顯示屏上原C2和Q2顯示變化為C1和Q1，同時(shí)顯示介質(zhì)損耗系數(shù)tn =．x x x x x ，即完成測試。

8. 出錯(cuò)提示，當(dāng)出現(xiàn)tn =  NO 顯示時(shí)，說明測試時(shí)出現(xiàn)了差錯(cuò)，發(fā)生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯(cuò)誤情況。

附錄 一

LKI-1電感組

LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個(gè)，凡儀器在進(jìn)行測試線圈的分布電容量，電容器的電容量，高頻介質(zhì)損耗，高頻電阻和傳輸線特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時(shí)，必須用電感組作輔助工具。

本電感組有較高Q值，能使儀器測量時(shí)得到尖銳諧振點(diǎn)，因而增加其測量的準(zhǔn)確度，各電感的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

附錄 二

一、如何測試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數(shù)

1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面，上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;(材料大小要和測試電*小基本*)

2 超薄材料需要疊加：疊加方式如下

                                   250μ貼合6層后測試；

200μ貼合8層后測試；

175μ貼合9層后測試；

125μ貼合12層后測試；

100μ貼合15層后測試；

75μ貼合20層后測試；

50μ貼合30層后測試。

3 計(jì)算公式 

  Σ＝(D2-2*DX)/D4

4 介質(zhì)損耗系數(shù)測試同理

介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀丨介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀

1、范圍 
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在15Hz?300MHz的頻率范圍內(nèi)測量電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)的方法，并由此計(jì)算某些數(shù)值，如損耗指數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)中所敘述的某些方法，也能用于其他頻率下測量。 
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結(jié)果與某些物理?xiàng)l件有關(guān)，例如頻率、溫度、濕度，在特殊情況下也與電場強(qiáng)度有關(guān)。 
有時(shí)在超過1000V的電壓下試驗(yàn)，則會(huì)引起一些與電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)無關(guān)的效應(yīng)，對此不予論述。 
　
2、規(guī)范性引用文件 
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修gai單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 
IEC60247:1978　液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量 
　
3、術(shù)語和定義 
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 
3.1 
相對電容率relative permittivity 
ε r 
電容器的電極之間及電極周圍的空間全部充以絕緣材料時(shí)，其電容Cx與同樣電極構(gòu)形的真空電容Co之比； 
……………………………（1） 
式中； 
εr——相對電容率; 
Cx——充有絕緣材料時(shí)電容器的電極電容； 
Co——真空中電容器的電極電容。 
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率ε r等于1.00053，因此，用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容Cx來代替Co測量相對電容率εr時(shí)，也有足夠的精確度。 
在一個(gè)測量系統(tǒng)中，絕緣材料的電容率是在該系統(tǒng)中絕緣材料的相對電容率εr與真空電氣常數(shù)εr的乘積。 
在SI制中，電容率用法/米（F/m）表示。而且，在SI單位中，電氣常數(shù)εr，為： 
……………………………（2） 
在本標(biāo)準(zhǔn)中，用皮法和厘米來計(jì)算電容，真空電氣常數(shù)為:ε0=0.088 54 pF/cm 
3.2 
介質(zhì)損耗角dielectric loss angle 
δ 
由絕緣材料作為介質(zhì)的電容器上所施加的電壓與由此而產(chǎn)生的電流之間的相位差的余角。 
3.3 
介質(zhì)損耗因數(shù)1） dielectric dissipation factor 
tanδ 
損耗角δ的正切。 
3.4 
[介質(zhì)]損耗指數(shù) [dielectric] loss index 
εr 
該材料的損耗因數(shù)tanδ與相對電容率εr的乘積。 
3.5 
復(fù)相對電容率 complex relative permittivity 
εr 
由相對電容率和損耗指數(shù)結(jié)合而得到的： 

式中： 
εr——復(fù)相對電容率； 
εr——損耗指數(shù)； 
εr、εr——相對電容率； 
tanδ——介質(zhì)損耗因數(shù)。 
注：有損耗的電容器在任何給定的頻率下能用電容Cs和電阻Rs的串聯(lián)電路表示，或用電容CP和電阻RP（或電導(dǎo)CP）并聯(lián)電路表示。 
　　　　　　　　 并聯(lián)等值電路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 串聯(lián)等值電路 
　
式中： 
Cs——串聯(lián)電容； 
Rs——串聯(lián)電阻； 
　
1）有些用“損耗角正切”來表示“介質(zhì)損耗因數(shù)”，因?yàn)閾p耗的測量結(jié)果是用損耗角的正切來報(bào)告的。 

CP——并聯(lián)電容； 
RP——并聯(lián)電阻。 
雖然以并聯(lián)電路表示一個(gè)具有介質(zhì)損耗的絕緣材料通常是合適的，但在單一頻率下，有時(shí)也需要以電容Cs和電阻Rs的串聯(lián)電路來表示。 
串聯(lián)元件與并聯(lián)元件之間，成立下列關(guān)系：　

式（9）、（10）、（11）中：Cs、Rs、CP、RP、tanδ同式（7）、（8）。 
無論串聯(lián)表示法還是并聯(lián)表示法，其介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ是相等的。 
假如測量電路依據(jù)串聯(lián)元件來產(chǎn)生結(jié)果，且tanδ太大而在式（9）中不能被忽略，則在計(jì)算電容率前必須先計(jì)算并聯(lián)電容。 
本標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算和測量是根據(jù)電流（ω=πf）正弦波形作出的。 
　
4、電氣絕緣材料的性能和用途 
4.1電介質(zhì)的用途 
電介質(zhì)一般被用在兩個(gè)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)。 
4.2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。