橡膠塑料介電常數和電容率測試儀-北京北廣精儀  介質損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數角Φ）的余角δ稱為介質損耗角。

損耗因子也指耗損正切，是交流電被轉化為熱能的介電損耗（耗散的能量）的量度，一般情況下都期望耗損因子低些好。

橡膠塑料介電常數和電容率測試儀-北京北廣精儀  頻率范圍

10kHz～50MHz

頻率分段

(虛擬)

10～99.9999kHz

100～999.999kHz

1～9.99999MHz

10～60MHz

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

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．調節主調電容或主調電容數碼開關時，當接近諧振點時請緩調；

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。

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.

標準配置：

高配Q表 一只  

試驗電極  一只 （c類）

電感      一套（9只）

電源線    一條

說明書    一份

合格證    一份

保修卡    一份

低頻電橋

 一般為高壓電橋，這不僅是由于靈敏度的緣故，也因為在低頻下正是高電壓技術特別對電介質損耗關注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數量級上相差很多，結果，絕大部分電壓都施加在電容Cx和 C}上，使電壓分配不平衡 上面給出的電橋平衡條件只是當低壓元件對高壓元件屏蔽時才成立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護的電容 C、和 C、是一致的，這個保護對于Ch來說是必不可少的。

 由于選擇不同的接地方法，實際上形成了兩類電橋。

信號源頻率覆蓋范圍

     頻率范圍CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

離子晶體的損耗

離子晶體的介質損耗與其結構的緊密程度有關。

緊密結構的晶體離子都排列很有規則，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（包括本質電導和少量雜質引起的雜質電導）。這類晶體的介質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

結構松散的離子晶體，如莫來石（3Al2O3·2SiO2）、董青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）等，其內部有較大的空隙或晶格畸變，含有缺陷和較多的雜質，離子的活動范圍擴大。在外電場作用下，晶體中的弱聯系離子有可能貫穿電極運動，產生電導打耗。弱聯系離子也可能在一定范圍內來回運動，形成熱離子松弛，出現極化損耗。所以這類晶體的介質損耗較大，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。

帶瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋

 圖 A.2示出了使電橋測量臂接線端與屏蔽電位相等的方法。這種方法是通過使用外接輔助橋臂Z_A、Z_B(瓦格納接地電路)，并使這兩個輔助橋臂的中間點 P接到屏蔽并接地。調節輔助橋臂(實際為

Z_B)以使在 Z_A和 Z_B上的電壓分別與電橋的電容臂和測量臂兩端的電壓相等.顯然，這個解決方法包括兩個橋即主橋 AMNB和輔橋 AMPB(或 ANPB)同時平衡。通過檢測器從一個橋轉換到另一個橋逐

次地逼近平衡而 終達到二者平衡.用這種方法精度可以提高一個數量級，這時，實際上該精度只決定于電橋元件的精密度平衡 用這種方法精度可以提高一個數量級，這時，實際上該精度只決定

于電橋元件的精密度。

     必須指出，只有當電源的兩端可以對地絕緣時才使用上述特殊的解決方法。如果不可能對地絕緣，則必須使用更復雜的裝置(雙屏蔽電橋)。

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。

介質損耗（dielectric loss ）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。

介質損耗因數（dielectric loss factor）指的是衡量介質損耗程度的參數。

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。

頻率

 因為只有少數材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內它們的 。r和 tans幾乎是恒定的，且被用作工程電介質材料，然而一般的電介質材料必須在所使用的頻率下測量其介質損耗因數和電容率。

 電容率和介質損耗因數的變化是由于介質極化和電導而產生， 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.

特點：

(1) ◆ 優化的測試電路設計使殘值更小

(2) ◆ 高頻信號采用數碼調諧器和頻率鎖定技術

(3) ◆ LED 數字讀出品質因數，手動/自動量程切換

(4) ◆ 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

影響介電性能的因素

 下面分別討論頻率、溫度、濕度和電氣強度對介電性能的影響。

1頻率

 因為只有少數材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內它們的 。r和 tans幾乎是恒定的，且被用作工程電介質材料，然而一般的電介質材料必須在所使用的頻率下測量其介質損耗因數和電容率。

 電容率和介質損耗因數的變化是由于介質極化和電導而產生， 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.

2溫度

 損耗指數在一個頻率下可以出現一個 大值，這個頻率值與電介質材料的溫度有關。介質損耗因數和電容率的溫度系數可以是正的或負的，這取決于在測量溫度下的介質損耗指數 大值位置。

3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

4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 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

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。

試驗步驟

1 試樣的制備

 試樣應從固體材料上截取，為了滿足要求，應按相關的標準方法的要求來制備。

 應精確地測量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以內，測量點應均勻地分布在試樣表面。必要時，應測其有效面積。

2 條件處理

 條件處理應按相關規范規定進行。

3 測量

 電氣測量按本標準或所使用的儀器(電橋)制造商推薦的標準及相應的方法進行。

 在 1 MHz或更高頻率下，必須減小接線的電感對測量結果的影響。此時，可采用同軸接線系統(見圖 1所示)，當用變電抗法測量時，應提供一個固定微調電容器。