介電常數(shù)與介質(zhì)損耗測(cè)試儀

介電常數(shù)測(cè)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(chǔ)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(shí)的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)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(duì)電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對(duì)電荷的束縛能力越強(qiáng)。

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(shí), 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(yàn)課本《物理》第二冊(cè)第24頁(yè) "介電常數(shù)"（相對(duì)介電常數(shù)εr）定義: 電容器極板間充滿某種電介質(zhì)時(shí), 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(cè)試中又分為高頻和工頻：

其中高頻：

BH916測(cè)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(gè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量線路采用“正接法”即測(cè)量對(duì)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(cè)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(cè)量范圍及誤差本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對(duì)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(shí)

.

在Cn＝100pF      R4＝318.3（W）（即1K/π）時(shí)

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(gè)高壓實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)中，壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器是一種必要的儀器。在這些場(chǎng)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(lái)測(cè)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(cè)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(cè)量中作高壓耦合電容器、

特點(diǎn)：

電容極穩(wěn)定。

氣壓和溫度的變化對(duì)電容的影響可以忽略。

介質(zhì)損耗極小

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)：

1. 電容器安裝運(yùn)行海拔不超過(guò)1000米，使用周圍空氣溫度-10℃~40℃，相對(duì)濕度不超過(guò)70%。
2. 電容器的工作頻率為100Hz。
3. 電容器實(shí)測(cè)值誤差不大于±0.05%，與標(biāo)稱值誤差不大于±3%
4. 電容器溫度系數(shù) ≤ 3×10^-5 /℃
5. 電容器壓力系數(shù) ≤ 3×10^-3Mpa
6. 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(shí)，壓力為0.4±0.1Mpa

固體絕緣材料測(cè)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(duì)介電系數(shù)（ε）與介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）的測(cè)試本電極主要用于頻率在工頻50Hz下測(cè)量試品的相對(duì)介電系數(shù)（ε）和介質(zhì)損耗角正切值（tgδ

本電極的設(shè)計(jì)主要是參照國(guó)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(cè)量電極下的電場(chǎng)趨于均勻電場(chǎng)

主要技術(shù)指標(biāo)

環(huán)境溫度：20±5℃ 
相對(duì)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(cè)量極直徑：70±0.1mm
空極tgδ：≤5×10^-5
空極電容量：40±1pF
高測(cè)試電壓：2000V
實(shí)驗(yàn)頻率：50/100Hz
體積：Ф210mm H180mm

重量：6kg

高壓電源技術(shù)指標(biāo)

一、簡(jiǎn)介

高壓電源采用*數(shù)字電路技術(shù)，測(cè)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(gè)字.a型為0～5KV） 
2.漏電流(交流）MAX  20mA（±3%±3個(gè)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(duì)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(cè)量方法綜述介電常數(shù)的測(cè)量按材質(zhì)分類可以分為對(duì)固體、液體、氣體以及粉末(顆粒)的測(cè)量[7]。

固體電介質(zhì)在測(cè)量時(shí)應(yīng)用為廣泛，通常可以分為對(duì)固定形狀大小的固體和對(duì)形狀不確定的固體的測(cè)量。

相對(duì)于固體，液體和氣體的測(cè)試方法較少。對(duì)于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測(cè)量其介電常數(shù)，誤差在5%左右[8]。

此外國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測(cè)量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法[9]。

對(duì)于氣體，具體測(cè)試方法少且精度都不十分高。

文獻(xiàn)[10]中給出一種測(cè)量方法，以測(cè)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(jì)測(cè)量諧振頻率，不斷改變壓強(qiáng)和記錄當(dāng)前壓強(qiáng)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(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)。

論介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，其測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)也十分明確。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中能夠測(cè)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(duì)測(cè)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(cè)量方法而言，幾種主要的測(cè)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(duì)于高損和薄膜等材料不太適用，方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確；諧振法只能在有限頻率點(diǎn)下進(jìn)行測(cè)量，適用于低損材料，方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確、單模性好；自由空間法準(zhǔn)確性相對(duì)較差，但是可以實(shí)現(xiàn)實(shí)地測(cè)量；六端口網(wǎng)絡(luò)法精度高，六端口網(wǎng)絡(luò)造價(jià)低廉，頻率覆蓋范圍廣，更適用于以后多種多樣的測(cè)量情況的需要，但是沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)可以參考。可見，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(diǎn)和缺點(diǎn)，在不同的情況下選擇具體的方法是十分有必要的。