介電常數與介損測試儀
DDS 數字直接合成的信號源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。
計算機自動修正技術和測試回路優(yōu)化 —使測試回路 殘余電感減至低，治療 Q 讀數值在不同頻率時要加以修正的困惑。

 介電常數與介損測試儀 特點

儀器讀數清晰,無須換算,操作簡便,特別適合電子元器件的質量分析,品質控制,科研生產,也可用于高校的電子信息,電子通信,材料科學等專業(yè)作科研實驗儀器.

介電常數與介損測試儀 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(guī)則)；

b．電容量調節(jié)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(guī)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。

☆儀器正常工作條件

a. 環(huán)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。

☆主要配置：

a.測試主機一臺；

b.電感9只；

c.夾具一 套

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(tài)下，調節(jié)回路的一個臂使電橋平衡。通?；芈凡捎梦髁蛛姌?、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(yōu)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。

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，為提高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、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心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低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為精確。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，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。

電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。干空氣是良好的電介質，并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質，其相對介電常數約為80。

對于時變電磁場，物質的介電常數和頻率相關，通常稱為介電系數。介電常數又叫介質常數，介電系數或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數。

    西林電橋是測量電容率和介質損耗因數的經典的裝置。它可使用從低于工頻(50 Hz-60 Hz)直至 100 kHz的頻率范圍，通常測定 50 pF-1 000 pF的電容(試樣或被試設備通常所具有的電容)這是一個四臂回路(圖A. 1)。其中兩個臂主要是電容(未知電容 Cx和一個無損耗電容C,)。另外兩臂(通常稱之為測量臂)由無感電阻R，和 R:組成，電阻 R,在未知電容 Cx的對邊上，測量臂至少被一個電容 C,分流 一般地說，電容 C:和兩個電阻R,和R:中的一個是可調的。

    如果采用電阻R、和(純)電容 C 的串聯等值回路來表示電容 Cx，則圖 A. 1所示的電橋平衡時導出 :

       R₁

C_s=C_n·——

       R₂

和tanδ_x=ωC_SR_S=ωC₁R₁

如果電阻 R2被一個電容C2分流，則tanδ = 的公式變?yōu)椋?/span>

Tanδ_x=ωC₁R₁---ωC₂R₂

由于頻率范圍的不同，實際上電橋構造會有明顯的不同。例如一個50 pF-1 000 pF的電容在50 Hz時的阻抗為 60 MΩ-3 MΩ，在 100 kHz時的阻抗為 3 000 Ω-1 500Ω.

頻率為 100 kHz時，橋的四個臂容易有相同數量級的阻抗，而在 50 Hz-60 Hz的頻率范圍內則是不可能的。因此，出現了低頻和(相對)高頻兩種不同形式的電橋.

圖1   西林電橋電路圖

  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(wěn)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*的。

   由于選擇不同的接地方法，實際上形成了兩類電橋。

帶屏蔽的簡單西林電橋

 橋的B點(在測量臂邊的電源接線端子)與屏蔽相連并接地。

 屏蔽能很好地起到防護高壓邊影響的作用，但是增加了屏蔽與接到測量臂接線端 M和 N的各根導線之間電容.此電容承受跨接測量臂兩端的電壓 這樣會引人一個通常使 tans的測量精度限于0.1%數量級的誤差，當電容C_X和C_N不平衡時尤為顯著。

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(jié)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)。

圖2    具有瓦格納（Wagner)接地電路的西林電橋

高頻西林電橋

    這種電橋通常在中等的電壓下工作，是比較靈活方便的一種電橋;通常電容 C_N是可變的(在高壓電橋中電容 C_N通常是固定的)，比較容易采用替代法。

    由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路。

儀器特點：

☆接線簡單（正接法兩根線，反接可使用一根線），所有電纜線均有接地屏蔽，所以都能拖地使用，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。

☆ 抗震性能 儀器可承受長途運輸中強烈震動顛簸而不會損壞。

☆ 抗干擾能力強 采用自動跟蹤干擾抵償電路，將矢量運算法與移相法結合，有效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。一次接線（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(jiān)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，測量結果準確可靠。

☆ 安全措施

（1）高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能迅速切斷高壓輸出。

（2）CVT保護：設定自激電壓的過流點，一旦超出設置的電流值，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）防誤操作：具備防誤操作設計，能判別常見接線錯誤，安全報警。

（5）防“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，在嚴冬和盛夏都能清晰顯示。全中文操作菜單，操作提示各種警告信息，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(tài)。

☆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。