介電常數測試儀

^{介電常數測試儀}

^{一、 概述}

^{介質損耗和介電常數是各種電瓷、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，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數（ε），可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為材料的性能提供依據；儀器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至，并保留了原Q表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為。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損耗，高頻回路并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻等。該儀器用于科研機關、學校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應用研究。}

^{二、儀器的技術指標}

  ^{1．Q值測量}

   ^{a．Q值測量范圍：2～1023。}

   ^{b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。}

 ^{c．標稱誤差}

^{2．電感測量范圍：14.5nH~8.14H}

^{3．電容測量：1~ 460}

   ^{注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規則}

 ^{4．信號源頻率覆蓋范圍}

^{5．Q合格指示預置功能}

^{預置范圍：5～1000。}

 ^{6．Q表正常工作條件}

 ^{a. 環境溫度：0℃～+40℃}

^{b．相對濕度：<80％；} 

^{c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。}

^7．其他

  ^{a．消耗功率：約25W；}  

^{b．凈重：約7kg；}  

^{c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。}

^{8．產品配置：}

^{a.測試主機一臺；}

^{b.電感9只；}

^{c.夾具一 套} 

^{附表    電感組典型測試數據}

^{GDAT-C介電常數測量儀}

^{滿足標準：GBT 1409-2006 測量電氣緣材料在工頻、音頻、高頻（包括米波波長在}內）下電容率和介質損耗因數的推薦方法高頻介質損耗測試系統由S916測試裝置（夾具）、GDAT型高頻Q表、數據采集和tanδ自動測量控件（裝入GDAT）、及LKI-1型電感器組成，它依據國標GB/T 1409-2006、美標ASTM D150以及國際電工委員會IEC60250的規定設計制作。系統提供了緣材料的高頻介質損耗角正切值（tanδ）和介電常數（ε）自動測量的解決方案。

^{1、《BH916介質損耗裝置》（測試夾具）是測試系統的檢測部件，它由一個LCD數字顯示的微測量裝置和一對經精密加工的、間距可調的平板電容器片組成。平板電容器片用于夾持被測材料樣品，微測量裝置則顯示被測材料樣品的厚度。通過被測材料樣品放進平板電容器和不放進樣品時的Q值變化的量化，測得緣材料的損耗角正切值。從平板電容器平板間距的讀值變化則可換算得到緣材料介電常數。BH916介質損耗測試裝置是本公司新研制的更新換代產品，精密的加工設計、的LCD數字讀出、一鍵式清功能，克服了機械刻度讀數誤差和圓筒形電容裝置不可避免的測量誤差。}

^{2、基于串聯諧振原理的《GDAT高頻Q表》是測試系統的二次儀表，其數碼化主調電容器的設計代表了行業的成就，隨之帶來了頻率、電容雙掃描GDAT的搜索功能。該表具有的人機界面，采用LCD液晶屏顯示各測量因子：Q值、電感L、主調電容器C、測試頻率F、諧振趨勢指針等。高頻信源采用直接數字合成,測試頻率10KHz-60MH或200KHz-160MHz，頻率1×10-6。國標GB/T 1409-2006規定了用Q表法來測定電工材料高頻介質損耗角正切值（tanδ）和介電常數（ε），把被測材料作為平板電容的介質，與輔助電感等構成串聯諧振因子引入Q表的測試回路，以獲取的測試靈敏度。因而Q表法的測試結果更真實地反映了介質在高頻工作狀態下的特征。GDAT高頻Q表的全數字化界面和微機控制使讀數清晰穩定、操作簡便。操作者能在任意點頻率或電容值的條件下檢測Q值甚至tanδ，無須關注量程和換算，徹底摒棄了傳統Q表依賴面板上印制的輔助表格操作的落后狀況，它無疑是電工材料高頻介質損耗角正切值（tanδ）和介電常數（ε）測量的理想工具。}
 

^{3、數據采集和tanδ自動測量控件（裝入GDAT），實現了數據采集、數據分析和計算的微處理化，tanδ 測量結果的獲得無須繁瑣的人工處理，因而了數據的度和測量的同一性，是人工讀值和人工計算擬的。}

^{4、一個因數（Q）的電感器是測量系統不可少的輔助工具，關乎測試的靈敏度和，在系統中它與平板電容（BH916）構成了基于串聯諧振的測試回路。本系統推薦的電感器為LKI-1電感組共由9個電感器組成，以適配不同的檢測頻率。}

^{介電常數介質損耗（介質損耗角）測試儀 
 
型號：GDAT-C}

^{一.主要特點：
空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板，薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環氧樹脂組成的, 玻纖介電常數為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差, 傳統測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品（ 小于 10 mil） 量測值偏低,。} 

^{二.主要技術特性：
介質損耗和介電常數是各種電瓷、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，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數（ε），可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為材料的性能提供依據；儀器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至，并保留了原Q表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為。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損耗，高頻回路并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻等。}

^{三.儀器技術指標：
☆Q值測量：
a．Q值測量范圍：2～1023。              b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c．標稱誤差
      頻率范圍：20kHz～10MHz；       固有誤差：≤5％±滿度值的2％；工作誤差：≤7％±滿度值的2％；
      頻率范圍：10MHz～60MHz；      固有誤差：≤6％±滿度值的2％；工作誤差：≤8％±滿度值的2％。
☆電感測量：
a．測量范圍：14.5nH~8.14H。
b．分    檔：分七個量程。
      0.1～1μH，    1～10μH，    10～100μH，  
      0.1～lmH，     1～10mH，     10～100mH，   100 mH～1H。
☆電容測量：
a．測量范圍：1～460pF（460pF以上的電容測量見使用規則）；
b．電容量調節范圍
      主調電容器：30～500pF；                準  確  度：150pF以下±1.5pF；150pF以上±1％；
      注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規則
☆振蕩頻率：
a．振蕩頻率范圍：10kHz～50MHz；
b．頻率分段（虛擬）
10～99.9999kHz
100～999.999kHz
1～9.99999MHz
10～60MHz
c．頻率誤差：3×10-5±1個字。
☆Q合格指示預置功能，預置范圍：5～1000。
☆儀器正常工作條件
a. 環境溫度：0℃～+40℃；            b．相對濕度：<80％；           c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。   
☆其他
a．消耗功率：約25W；            b．凈重：約7kg；          c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
☆ Q合格指示預置功能
預置范圍：5～1000。}

^{四、主要配置：
a.測試主機一臺；
b.電感9只；
c.夾具一 套
附表 電感組典型測試數據}

^{五.儀器特點：
☆接線簡單（正接法兩根線，反接可使用一根線），電纜線均有接地屏蔽，所以拖地使用，測量電壓緩}升、緩降，全自動測量，結果直讀，無須換算。

^{☆多種測量方式 可選擇正/反接線、內/外標準電容器和內/外試驗電壓進行測量。正接線可測量高壓介損。
☆ 震性能 儀器可承受長途運輸中強烈震動顛簸而不會損壞。
☆ 干擾能力強 采用自動跟蹤干擾抵償電路，將矢量運算法與移相法結合，地消除強電場干擾對測量的影響，適用于500kV及其以下電站的現場試驗。}

^{☆CVT測量 自激法測量CVT功能，不需外加任何設備，可完成不可拆頭CVT的測量。接線（三根電纜，不用倒線），一個測量過程（大約1分鐘），兩個終測量結果（C1和C2的介損及電容值）。測量過程中文顯示，能實時監測自激電流值和試驗電壓（高壓）值。能消除引線對測試的影響，測量結果準確。}

^{☆ 措施
（1）高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能切斷高壓輸出。
（2）CVT保護：設定自激電壓的過流點，一旦出設置的電流值，儀器自動退出測量，不會損壞設備。
（3）接地檢測：儀器有接地檢測功能，未接地時不能升壓測量。
（4）誤操作：具備誤操作設計，能判別常見接線錯誤，報警。
（5）“容升”：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升”效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。}

^{☆ VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點陣顯示器，在嚴冬和盛夏清晰顯示。全中文操作菜單，操作提示各種信息，直觀明了，不需查閱說明書即可操作。}

^{☆打印 儀器附有微型打印機，以中文方式打印輸出測量結果及狀態。
☆RS232 儀器具有RS232接口，與計算機連接便于數據的統計和處理及保存。
☆可選購與計算機通信應用程序。}

^{工頻介電常數介質損耗測試儀}

^{型號：BDAT-B}

^{一、主要用于測量高壓工業緣材料的介質損失角的正切值及電容量。其采用了西林電橋的經典線路。}

^{二、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緣材料在工頻高壓下的介質損耗（ tg）和電容量（ Cx）以，其測量線路采用“正接法”即測量對地緣的試品。
由于電橋內附有一個2500KV的高壓電源及一臺高壓標準電容器，并將副橋和檢流計與高壓電橋的結合在一起，所以本電橋適應測量各類緣油和緣材料的介損（tg）及介電常數（ε）。
 橋體本身帶有5Kv/100pF標準電容,測量材料介損更為方便。
橋體內附電位跟蹤器及指另儀，外圍接線及少。
 橋體采用了多樣化的介損測量線路。}

^{三、技術指標
測量范圍及誤差
    在Cn＝100pF    R4＝3183.2（?）（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     
 介質損耗tg?      0～1              ±1.5％tg?x±0.0001}

  ^{在Cn＝100pF      R4＝318.3（?）（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     
 介質損耗tg?      0～0.1          ±1.5％tg?x±0.0001
Ｃｘ＝Ｒ４×Ｃｎ／Ｒ３
tg?＝ω?Ｒ４?Ｃ４
電容量及介損顯示：
    電容量： ±0.5%×tgδx±0.0001。
    介  損： ±0.5％tg?x±1×10-4
高壓電源技術特性
電壓輸出：0～5000V/50Hz
高壓電流輸出：0～10mA
內置標準電容器
      電容量為100pF
tg小于5X10-5}

^{QS37 型高壓電橋
1.概
述
QS37 型西林電橋,主要用于測量高壓工業緣材料的介質損失角的正切值及電容量。
其采用了西林電橋的經典線路。主要可以測量電容器，互感器，變壓器，各種電工油及各種
固體緣材料在工頻高壓下的介質損耗（tg） 和電容量（ Cx）以，其測量線路采用“正接法”
即測量對地緣的試品。電橋由橋體、指另儀、電位跟蹤器組成，本電橋適應測量各類
緣油和緣材料的介損（）及介電常數（ε）。
2.技術指標
2.1 測量范圍及誤差
本電橋的環境溫度為 20±5℃，相對濕度為 30％－80％條件下，應滿足
下列表中的技術指示要求。
在 Cn＝100pFR4＝3183.2（）（即 10K/π）時}

^{在 Cn＝100pF  R4＝318.3（）（即 1K/π）時}

^{2.2 電容量及介損顯示：
電容量： ±0.5%
-4介 損： ±1.5％tg  x士1 乘以10}

<sup>為什么選擇我們的介電常數測試儀？ 


價格、價格、還是價格！
1.受產品成本限制，我們的儀器價格不是！但是優惠！不賣格低質量的設備給客戶！
服務、服務、還是服務！
1.我們的儀器備貨足，客戶付款后，時間發貨，時間就是金錢；
2.溝通及時，設備發送之前任何變故及時溝通，位保護客戶利益！
3.服務，、送貨單、相應文件，客服會及時跟您溝通，安排到位！ 
4.每天9小時以上在線客服，無論是技術問題還是其他，只要跟設備相關，我們都盡力為您排憂解難； 


我們每個工作日都為數家合作商與直接用戶提供質優價廉的儀器設備！歡迎您成為北廣儀器的用戶！ 

關于儀器貨期： 


      本儀器是北廣儀器的單品之一，現貨供應。當天確認訂單（下午五點前）當天發貨！下午五點后確認訂單的，隔日發貨！ 


      個別情況因為發貨量過大會出現斷貨現象，貨期約2-3天。 


      如果您需要生產，由于標牌需要現產，貨期會適當延長。詳情請與客服聯系。 


關于儀器質保： 


1、北廣儀器提供的設備為需方指定的設備，其各項技術指標均合相關的產品技術要求。 


2、設備經客戶驗收合格后，開始計算保修期，設備保修期為壹年，設備在質量保質期內，產品在非人為損壞的情況下，由北廣儀器負責全保。北廣儀器的客服在得到通知后24小時內響應，安排約定維修細節。 


3、質保期后，我們為您維修維護設備，除大型設備外設備一律返廠維修，經檢驗后，電話告知客戶問題所在及解決方式，經客戶同意后進行維修，維修后發回客戶，對于損壞及更換的部件我們只收取成本費；如客戶不認同我們的檢驗結果，雙方另協商維修細節。 


關于儀器退貨換貨： 


1.以需方收到貨物當天為計算開始，壹星期之內如設備有任何質量不合格、不合客戶實際使用、客戶對設備不其中任意一種情況，在設備沒有明顯人為損壞的前提下，供方無條件為需方換貨。 


2.如需方不認同換貨，在設備相關增值稅未開出或開出未過當星期的情況下，無條件為需方退貨。 


關于、送貨單及相關合同原件： 


：北廣儀器為廣大客戶提供的是17%增值稅。


 送貨單：每份訂單不計貨物數量我們為您集中開具一份送貨單，隨貨物或為您送達，如有要求，請提前告知對應的北廣銷售人員。 


合同原件：北廣儀器為客戶提供合同原件一式兩份，連同送貨單隨貨物或為您送達。如有要求，請提前告知對應的北廣銷售人員。 




北廣儀器為什么要返廠維修？ 


1、維修維護  


   設備損壞后，使用者往往對設備損壞情況描述不清、不，經常會出現技術人員到達現場之后，發現工具不全或者配件需要更換卻沒有提前準備配件，常常會造成被動或者維修遲緩的局面，耽誤客戶使用。設備返廠維修，廠內配件及工具，技術人員在維修設備同時，按照公司要求會利用廠內設施為返廠的設備做系統的維護，將一些細微的毛病及早解決。 


2、響應速度快  


   設備損壞后，我們即使以快的速度為您安排相關的技術人員出差，也要走流程等待技術部門安排具體的人員出差，往往需要時間。有時因為技術人員連續出差，耽擱在某地，偶爾還會耽誤與客戶提前約定好的時間。    現在物流快遞行業發達，各地運輸都很快捷方便，返廠維修往往能更省事省力。</sup> 

^{關于介電常數測試儀的其他附加介紹}

測試介電常數的意義：

介電常數又叫介質常數，介電系數或電容率，它是表示緣能力特性的一個系數，以字母ε表示，單位為法/米 . 它是一個在電的位移和電場強度之間存在的比例常量。這一個常量在自由的空間（一個真空）中是8.85×10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介電系數可能差別很大，經常遠大于真空中的數值，其號是eo。 在工程應用中，介電系數時常在以相對介電系數的形式被表達，而不是值。如果eo表現自由空間（是，8.85×10的-12次方F/m）的介電系數，而且e是在材料中的介電系數，則這個材料的相對介電系數（也叫介電常數）由下式給出： ε1＝ε / εo＝ε×1.13×10的11次方 很多不同的物質的介電常數過1。這些物質通常被稱為緣體材料，或是緣體。普遍使用的緣體包括玻璃，紙，云母，各種不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金屬氧化物。緣體被用于交流電.泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成 聚苯乙烯2.4～2.6 ,介電常數有相對介電常數和介電常數之分，平時我們說的介電常數就是相對介電常數，硅的相對介電常數是11.9 .（AC），聲音電波（AF）和無線電電波（射頻）的電容器和輸電線路。 一個電容板中充入介電常數為ε的物質后電容變大ε倍。

介質損失角正切值（tgδ）的物理意義。

介質損失角正切值（tgδ）表示電介質在交流電壓下的有功損耗和無功損耗之比，值越大，介質損耗越大，它反映了電介質在交流電壓下的損耗性能。

介質損耗角正切

摘要：電力系統中檢測高壓設備的運行性和發現電氣緣方面缺陷，電介質損耗角的測量不可少。電介質損耗角是一項反映高壓電氣設備緣性能的重要指標。本文介紹了介質損耗角的基本概念和其意義，簡單分析了介質損耗角檢測的方法。

關鍵詞：電介質損耗角；方法；測量；因素

一.引言

1.電介質損耗角研究的意義

       電氣設備是組成電力系統的基本元件，是供電性的基礎。無論是大型關鍵設備如發電機、變壓器，還是小型設備如電力電容器、緣子等，一旦發生失效，將引起局部甚至地區的停電。而導致設備失效的主要原因是其緣性能的劣化。緣劣化有很多原因，不電應力可引起緣劣化，導致緣故障，而且機械力或熱得作用，或者和電場的共同作用，終也會發展為緣性故障。鑒于緣故障在電力故障中所占的比重及其后果的嚴重性，電力運行部門歷來十分重視電氣設備的緣監督。

       電介質的電氣特性，主要表現為它們在電場作用下的導電性能、介電性能和電氣強度，它們分別以四個主要參數，即電導率（或緣電阻率）、介電常數、介質損耗角正切和擊穿場強來表示。電介質損耗角是一項反映高壓電氣設備緣性能的重要指標。電介質損耗角的變化可反映受潮、劣化變質或緣中氣體放電等緣缺陷，因此測量介質損耗角是研究緣老化特征及在線緣狀況的一項重要內容。而在實際測量中，由于電介質損耗很小，所以需要測量系統有較高的測量，這樣才能正確及時地反映電介質損耗的變化。對于電容型緣設備，通過對其介質特性的，可以發現尚處于早期發展階段的缺陷。

2.電介質損耗角正切的理論基礎

對電介質施加正弦波電壓，外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角的正切值。其物理理論基礎為tanδ=每個周期內介質損耗的能量/每個周期內介質存儲的能量 

1—1  介質在交流電壓的等值電路和向量圖a  示意圖

      b  等值電路      c  向量圖

在交流電壓下，流過電介質的電流I包含有功分量IR和無功分量IC，即I=IR+I

由圖1—1可以看出，此時的介質功率損耗P=UIcos=UICtanδ=U2ωCPtanδ  （1--1） 式  ω----電源角頻率Φ----功δ

-----介質損耗角。采用介質損耗P作為比較各種緣材料損耗特性優劣的指標是不合適的，因為P

值得大小與所加電壓U、試品電容量CP、電源頻率ω等一系列因素有關，而式中的

tanδ切是一個取決于材料損耗特性，而與上述種種因素無關的物理量。正因于此，通常均采用介質損耗角正切tanδ作為綜合反映電介質損耗特性優劣的指標，測量和監控各種電力設備緣的tan

δ值已成為電力系統中緣性試驗的重要項目之一。有損介質更細致的等值電路如圖1—2所示

圖1—2  電介質的三條支路等值電路和向量圖

a  等值電路     b向量圖圖中C1----介質無R2，C2----各種有損化；R3----電導損耗。

在這個等值電路上加上直流電壓時，電介質中流過的將是電容電流I1、吸收電流I2和傳導電流I3。在電容電流I1在加壓數值很大，但下降到，是一短暫的充電電流；吸收電流I2則隨著加電壓時間而逐漸減小，比充電電流的下降要慢得多，約經數十分鐘才衰減到，具體時間長短取決于緣的類型、不均勻程度和結構；傳導電流I3是長期存在的電流分量。這三個電流分量加在一起即得出吸收曲線，如圖1—3所示。上述三條支路等值電路可進一步簡化為電阻、

電容的并聯等值電路或串聯等值電路。若介質損耗主要由電導所引起，常用并聯等值電路；

如果介質損耗主由化所引起，常用串聯等值電路。

三.等值電路1.并聯等值電路如果把圖1—2中的電流歸并成由有功電流和無功電流兩部分組成，即可得到圖1—1b示并列電路，圖中CP代表無功電流IC等值電容、R則代表有功電流I

R的等值電阻。其中IR=3+I2R=URIC=1+I2C=UωCP介質損耗角正切tanδ等于有功電流和無功電流的比值，即tanδ=IRIC=URUωCP=1UωCP此時電路的功率損耗為：P=U2R=U2ωCPtanδ可見與式（1--1）所得介質損耗相同。2.串聯等值電路用一只理想的耗電容CS一個電阻r相串聯的等值電路來代替，如果1—3a所示。且由如1—3b的向量圖可得：tanδ=IrIω=ωCr由于r=tanδωCS，I=cSωCS=UcosδωCS，所以電路的功率損耗將為：P=2r=（UcosδωCS）2tanδωCS=U2ωCStanδ（cosδ）2

因為介質損耗角δ值很小，cosδ≈1，所以P=U2ωCStanδ由并聯等值電路和串聯等值電路可知，串聯等值電路中的電阻r要比并聯等值電路中的電阻R小得多圖1—3 電介質的簡化串聯等值電路及向量a  串聯等值電路       b  向量

四.介質損耗角正切的測量由于介質的功率損耗P與介質損耗角正切tanδ成正比，所以tanδ

是緣品質的重要指標，測量tanδ值是判斷電氣設備的緣狀態的一項靈敏方法。tanδ能反映緣的整體性缺陷（例如老化）和小電容試品中的嚴重局部缺陷。由于tanδ隨電壓而變化的曲線，可判斷緣是否受潮、含有氣泡及老化程度。但是測量tanδ不能靈敏地反映大容量發電機、變壓器和電力電纜緣中的局部性缺陷，這是應盡可能將這些設備分解成幾部分，然后分別測量它們的tanδ，tanδ值得測量，常用的是高壓交流電橋，即西林電橋法。