聚合物1MHZ介電常數(shù)測試儀

聚合物1MHZ介電常數(shù)測試儀電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度，為保證測量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。在下面的計(jì)算公式中，用戶可根據(jù)實(shí)際使用情況估算出電橋靈敏度水平，在這個(gè)水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來。

 DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)   

         式中：Ｕ為測量電壓                     伏特（Ｖ）

ω為角頻率 2pf=314(50Hz)                            

          Ｃｎ標(biāo)準(zhǔn)電容器容量                    皮法（pＦ）

          Ｉｇ通用指另儀的電流5X10-10            安培（Ａ）

          Ｒｇ平衡指另儀內(nèi)阻約1500              歐姆（W）

          Ｒ４橋臂R4電阻值3183                 歐姆（W）

          Ｃｘ被測試品電容值                    皮法（ｐF）

3 電容量及介損顯示精度：

    電容量： ±0.5%×tgδx±0.0001。

    介  損： ±0.5％tgdx±1×10-4

4 輔橋的技術(shù)特性：

    工作電壓±12V，50Hz

    輸入阻抗>1012　W

    輸出阻抗>0.6 W

    放大倍數(shù)>0.99

    不失真跟蹤電壓  0～12V（有效值）

5 指另裝置的技術(shù)特性：

    工作電壓±12V

    在50Hz時(shí)電壓靈敏度不低于1X10-6V／格， 電流靈敏度不低于2X10-9A／格

    二次諧波  減不小于25db

    三次諧波  減不小于50db

特點(diǎn)：優(yōu)化的測試電路設(shè)計(jì)使殘值更小◆ 高頻信號(hào)采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)◆ LED 數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù)，手動(dòng)/自動(dòng)量程切換◆ 自動(dòng)掃描被測件諧振點(diǎn)，標(biāo)頻單鍵設(shè)置和鎖定，大大提高測試速度

作為新一代的通用、多用途、多量程的阻抗測試儀器，測試頻率上限達(dá)到目前國內(nèi)高的160MHz。1 雙掃描技術(shù) - 測試頻率和調(diào)諧電容的雙掃描、自動(dòng)調(diào)諧搜索功能。2 雙測試要素輸入 - 測試頻率及調(diào)諧電容值皆可通過數(shù)字按鍵輸入。3 雙數(shù)碼化調(diào)諧 - 數(shù)碼化頻率調(diào)諧，數(shù)碼化電容調(diào)諧。4 自動(dòng)化測量技術(shù) -對測試件實(shí)施 Q 值、諧振點(diǎn)頻率和電容的自動(dòng)測量。5 全參數(shù)液晶顯示 – 數(shù)字顯示主調(diào)電容、電感、 Q 值、信號(hào)源頻率、諧振指針。6 DDS 數(shù)字直接合成的信號(hào)源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。7 計(jì)算機(jī)自動(dòng)修正技術(shù)和測試回路優(yōu)化 —使測試回路 殘余電感減至低，Q 讀數(shù)值在不同頻率時(shí)要加以修正的困惑。

標(biāo)準(zhǔn)配置：高配Q表 一只  試驗(yàn)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

為什么介電常數(shù)越大，絕緣能力越強(qiáng)？因?yàn)槲镔|(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。

介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個(gè)系數(shù)。所以理論上來說，介電常數(shù)越大，絕緣性能就越好。

注：這個(gè)性質(zhì)不是成立的。

對于絕緣性不太好的材料(就是說不擊穿的情況下,也可以有一定的導(dǎo)電性)和絕緣性很好的材料比較,這個(gè)結(jié)論是成立的。

但對于兩個(gè)絕緣體就不一定了。

介電常數(shù)反映的是材料中電子的局域(local)特性,導(dǎo)電性是電子的全局(global)特征.不是一回事情的。

補(bǔ)充：電介質(zhì)經(jīng)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(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì)，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(zhì)的話是好的電介質(zhì)，其相對介電常數(shù)約為80。

對于時(shí)變電磁場，物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個(gè)系數(shù)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，也就是對電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對電荷的束縛能力越強(qiáng)。電容器兩極板之間填充的介質(zhì)對電容的容量有影響，而同一種介質(zhì)的影響是相同的，介質(zhì)不同，介電常數(shù)不同

介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數(shù)角Φ）的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。

損耗因子也指耗損正切，是交流電被轉(zhuǎn)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。

概念：

電介質(zhì)在外電場作用下，其內(nèi)部會(huì)有發(fā)熱現(xiàn)象，這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，電介質(zhì)在電場作用下，在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)的損耗功率，或簡稱介質(zhì)損耗（diclectric loss）。介質(zhì)損耗是應(yīng)用于交流電場中電介質(zhì)的重要品質(zhì)指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗不但消耗了電能，而且使元件發(fā)熱影響其正常工作。如果介電損耗較大，甚至?xí)鸾橘|(zhì)的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質(zhì)損耗越小越好。

形式

各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質(zhì)損耗的原因是多方面的，所以介質(zhì)損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式：

1）漏導(dǎo)損耗

實(shí)際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì)，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會(huì)發(fā)生移動(dòng)而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導(dǎo)電流，漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時(shí)使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗"。由于實(shí)阿的電介質(zhì)總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質(zhì)不論在直流電場或交變電場作用下都會(huì)發(fā)生漏導(dǎo)損耗。

2）極化損耗

在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(shí)（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運(yùn)動(dòng)而引起的能量損耗。

　　一些介質(zhì)在電場極化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗，這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時(shí)間很短（約為10-16～10-12s），這在無線電頻率（5×1012Hz 以下）范圍均可認(rèn)為是極短的，因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化（例如松弛極化、空間電荷極化等）在外電場作用下，需經(jīng)過較長時(shí)間（10-10s或更長）才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此會(huì)引起能量的損耗。

若外加頻率較低，介質(zhì)中所有的極化都能跟上外電場變化，則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時(shí)，介質(zhì)中的極化跟不上外電場變化，于是產(chǎn)生極化損耗。

電離損耗

電離損耗（又稱游離損耗）是由氣體引起的，含有氣孔的固體介質(zhì)在外加電場強(qiáng)度超過氣孔氣體電離所需要的電場強(qiáng)度時(shí)，由于氣體的電離吸收能量而造成指耗，這種損耗稱為電離損耗。

結(jié)構(gòu)損耗

在高頻電場和低溫下，有一類與介質(zhì)內(nèi)鄰結(jié)構(gòu)的緊密度密切相關(guān)的介質(zhì)損耗稱為結(jié)構(gòu)損耗。這類損耗與溫度關(guān)系不大，耗功隨頻率升高而增大。

試驗(yàn)表明結(jié)構(gòu)緊密的晶體成玻璃體的結(jié)構(gòu)損耗都很小，但是當(dāng)某此原因（如雜質(zhì)的摻入、試樣經(jīng)淬火急冷的熱處理等）使它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散后。其結(jié)構(gòu)耗就會(huì)大大升高。

宏觀結(jié)構(gòu)不均勾性的介質(zhì)損耗

工程介質(zhì)材料大多數(shù)是不均勻介質(zhì)。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和氣相，各相在介質(zhì)中是統(tǒng)計(jì)分布口。由于各相的介電性不同，有可能在兩相間積聚了較多的自由電荷使介質(zhì)的電場分布不均勻，造成局部有較高的電場強(qiáng)度而引起了較高的損耗。但作為電介質(zhì)整體來看，整個(gè)電介質(zhì)的介質(zhì)損耗必然介于損耗大的一相和損耗小的一相之間。

表征：

電介質(zhì)在恒定電場作用下，介質(zhì)損耗的功率為

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定義單位體積的介質(zhì)損耗為介質(zhì)損耗率為

ω=σE2

在交變電場作用下，電位移D與電場強(qiáng)度E均變?yōu)閺?fù)數(shù)矢量，此時(shí)介電常數(shù)也變成復(fù)數(shù)，其虛部就表示了電介質(zhì)中能量損耗的大小。

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

如圖所示，從電路觀點(diǎn)來看，電介質(zhì)中的電流密度為

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ+iJe

式中Jτ與E同相位。稱為有功電流密度，導(dǎo)致能量損耗；Je，相比較E超前90°，稱為無功電流密度。

定義

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ稱為損耗角，tanδ稱為損耗角正切值。

損耗角正切表示為獲得給定的存儲(chǔ)電荷要消耗的能量的大小，是電介質(zhì)作為絕緣材料使用時(shí)的重要評(píng)價(jià)參數(shù)。為了減少介質(zhì)損耗，希望材料具有較小的介電常數(shù)和更小的損耗角正切。損耗因素的倒數(shù)Q=（tanδ）-1在高頻絕緣應(yīng)用條件下稱為電介質(zhì)的品質(zhì)因素，希望它的值要高。

工程材料：離子晶體的損耗，離子晶體的介質(zhì)損耗與其結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。

緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)則，鍵強(qiáng)度比較大，如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等，在外電場作用下很難發(fā)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(diǎn)損耗是由漏導(dǎo)引起的（包括本質(zhì)電導(dǎo)和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導(dǎo)）。這類晶體的介質(zhì)損耗功率與頻率無關(guān)，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(jié)構(gòu)松散的離子晶體，如莫來石（3Al2O3·2SiO2）、董青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）等，其內(nèi)部有較大的空隙或晶格畸變，含有缺陷和較多的雜質(zhì)，離子的活動(dòng)范圍擴(kuò)大。在外電場作用下，晶體中的弱聯(lián)系離子有可能貫穿電極運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電導(dǎo)打耗。弱聯(lián)系離子也可能在一定范圍內(nèi)來回運(yùn)動(dòng)，形成熱離子松弛，出現(xiàn)極化損耗。所以這類晶體的介質(zhì)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(yīng)用于低頻場合。

玻璃的損耗

復(fù)雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個(gè)部分：電導(dǎo)耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢，取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下，電導(dǎo)損耗占優(yōu)勢：在高頻下，主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動(dòng)造成的松弛損耗：在高頻和低溫下，主要是結(jié)構(gòu)損耗，其損耗機(jī)理目前還不清楚，可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。般來說，簡單玻璃的損耗是很小的，這是因?yàn)楹唵尾Ａе械?/span>“分子"接近規(guī)則的排列，結(jié)構(gòu)緊密，沒有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加，并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因?yàn)閴A性氧化物進(jìn)人玻璃的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)后，使離子所在處點(diǎn)陣受到破壞，結(jié)構(gòu)變得松散，離子活動(dòng)性增大，造成電導(dǎo)損耗和松弛損耗增加。

陶瓷材料的損耗

陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來源于電導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點(diǎn)的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外，表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導(dǎo)也會(huì)引起較大的損耗。

在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中，介質(zhì)損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能，往往在配方中引人此易熔物質(zhì)（如黏土），形成玻璃相，這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大，介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷，如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大，主要的原因是：主晶相結(jié)構(gòu)松散，生成了缺固濟(jì)體、多品型轉(zhuǎn)變等。

高分子材料的損耗

高分子聚合物電介質(zhì)按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地，偶極矩在0~0.5D（德拜）范圍內(nèi)的是非極性高聚物；偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，其介電常數(shù)約為2，介質(zhì)損耗小于10-4；極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，并且極性愈大，這兩個(gè)值愈高。

高聚物的交聯(lián)通常能阻礙極性基團(tuán)的取向，因此熱固性高聚物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)度的提高而下降。酚醛樹脂就是典型的例子，雖然這種高聚物的極性很強(qiáng)，但只要固化比較，它的介質(zhì)損耗就不高。相反，支化使分子鏈間作用力減弱，分子鏈活動(dòng)能力增強(qiáng)，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均增大。

聚合物1MHZ介電常數(shù)測試儀

極限位置保護(hù)等；

本機(jī)采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì) ，主要由測力傳感器、變送器、微處理器、負(fù)荷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)及彩色噴墨打印機(jī)構(gòu)成。它具有寬廣準(zhǔn)確的加載速度和測力范圍，對載荷、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度，還可以進(jìn)行等速加載、等速位移的自動(dòng)控制試驗(yàn)。落地式機(jī)型 ，造型涂裝均充分考量了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)，人體工程學(xué)之相關(guān)原則。

主要特點(diǎn):采用進(jìn)口光電編碼器進(jìn)行位移測量，控制器采用嵌入式單片微機(jī)結(jié)構(gòu)，內(nèi)置功能強(qiáng)大的測控軟件，集測量、控制、計(jì)算、存儲(chǔ)功能于一體。具有自動(dòng)計(jì)算應(yīng)力、延伸率（需加配引伸計(jì)）、抗拉強(qiáng)度、彈性模量的功能，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果；自動(dòng)記錄大點(diǎn)、斷裂點(diǎn)、點(diǎn)的力值或伸長量；采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)過程及試驗(yàn)曲線的動(dòng)態(tài)顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，試驗(yàn)結(jié)束后可通過圖形處理模塊對曲線放大進(jìn)行數(shù)據(jù)再分析編輯，并可打印報(bào)表。：3年保修，終身維護(hù)！

注意事項(xiàng)1、該儀器初始的包裝材料需小心保存，安裝需由本公司的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作。2、若儀器由于任何原因必須返修，必須將其裝入原紙箱中以防運(yùn)輸途中損壞。3、在開機(jī)前，操作者要首先熟悉操作方法。

使用本機(jī)之前，請認(rèn)真閱讀使用說明書，充分理解之后，再開機(jī)使用。請愛護(hù)本機(jī)，正確使用，以便使該機(jī)永遠(yuǎn)保持較高的精度和良好的運(yùn)行狀態(tài)。

中國檢測行業(yè)與驗(yàn)證服務(wù)的者和智領(lǐng)者，幫助眾多檢測質(zhì)檢單位和學(xué)校教研單位提供一站式的全面質(zhì)量解決方案。

滿足標(biāo)準(zhǔn)：GBT 1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻（包括米波波長在內(nèi)）下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法準(zhǔn)確度ALC ON 10% x設(shè)定電流 + 20μAALC OFF 6% x設(shè)定電壓 + 20μADC偏置電壓源電壓 / 電流范圍：0V—±5V / 0mA—±50mA分辨率：0.5mV / 5μA電壓準(zhǔn)確度：1% x設(shè)定電壓 + 5mVISO ON：用于電感、變壓器加偏置測試AC源內(nèi)阻ISO ON：100ΩISO OFF：30Ω、50Ω、
電源電壓：220V±20%，50Hz±2Hz功耗80VA體積(W×H×D)： 280 mm × 88 mm × 370 mm(無護(hù)套)，369 mm × 108 mm × 408 mm(帶護(hù)套)。重量：約5kg將在以后的測試過程中進(jìn)行開路校正計(jì)算。如果頻率1，頻率2。設(shè)置為OFF, 開路校正計(jì)算采用插入法所計(jì)算出的當(dāng)前頻率的開路校正數(shù)據(jù)。如果頻率1，頻率2 設(shè)置為ON, 同時(shí)當(dāng)前測試頻率等于頻率1，頻率2， 則頻率1，頻率2 的開路校正數(shù)據(jù)將被用于開路校正的計(jì)算。
平衡測試功能變壓器參數(shù)測試功能測試速度:13ms/次電壓或電流的自動(dòng)電平調(diào)整（ALC）功能V、I 測試信號(hào)電平監(jiān)視功能內(nèi)部自帶直流偏置源可外接大電流直流偏置源10點(diǎn)列表掃描測試功能30Ω、50Ω、100Ω可選內(nèi)阻內(nèi)建比較器，10檔分選和計(jì)數(shù)功能內(nèi)部文件存儲(chǔ)和外部U盤文件保存測量數(shù)據(jù)可直接保存到U盤RS232C、 USB 、LAN、HANDLER、GPIB、DCI接口
選件，DCI與GPIB 只能2者選1通用技術(shù)參數(shù)工作溫度, 濕度：0℃－40℃, ≤ 90%RH
列表掃描10點(diǎn)列表掃描可對頻率、AC電壓/電流、內(nèi)/外DC偏置電壓/電流進(jìn)行掃描測試每掃描點(diǎn)可單獨(dú)分選內(nèi)部非易失性存儲(chǔ)器：100組LCRZ儀器設(shè)定文件，201次測試結(jié)果外部USB存儲(chǔ)器GIF圖像LCRZ儀器設(shè)定文件測試數(shù)據(jù)USB存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)
接口I/O接口：HANDLER，從儀器后面板輸出串行通訊接口：USB、RS232C并行通訊接口：GPIB接口（選件）網(wǎng)絡(luò)接口：LAN存儲(chǔ)器接口：USB HOST（前面板）偏置電流源控制接口DCI
技術(shù)參數(shù)顯示器:480×RGB×272，4.3寸TFT LCD顯示器。測試信號(hào)頻率：20Hz—1MHz分辨率：10mHz，4位頻率輸入準(zhǔn)確度：0.01%AC電平測試信號(hào)電壓范圍：10mV—2Vrms電壓分辨率:100μV，3位輸入準(zhǔn)確度ALC ON 10% x設(shè)定電壓 + 2mVALC OFF 6% x設(shè)定電壓 + 2mV測試信號(hào)電流范圍：100μA—20mA電流分辨率：1μA，3位輸入
性能特點(diǎn)4.3寸TFT液晶顯示中英文可選操作界面高1MHz的測試頻率，10mHz分辨率
GDAT-S 的短路校正功能能消除與被測元件相串聯(lián)的寄生阻抗（R, X）造成的誤差。
移動(dòng)光標(biāo)至短路設(shè)定域，屏幕軟鍵區(qū)顯示下列軟鍵。
短路校正功能操作步驟短路校正包括采用插入計(jì)算法的全頻短路校正和對所設(shè)定的2 個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行的單頻短路校正。執(zhí)行下列操作步驟利用插入計(jì)算法對全頻率進(jìn)行短路校正。
按軟鍵 關(guān) ，關(guān)閉開路校正功能。以后的測量過程中將不再進(jìn)行開路校正的計(jì)算。短路校正
使用DCI接口可控制外部直流偏流源，偏置電流可達(dá)120A。

一、  概述

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復(fù)合材料等的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì)，通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)（ε），可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；該儀器用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對無機(jī)非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。

二、  測試原理

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(jì)算機(jī)作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定，諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索，Q值量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進(jìn)了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動(dòng)穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時(shí)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(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。

本測試裝置是由二只測微電容器組成，平板電容器一般用來夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達(dá)0.0033pF的線性可變電容器，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品的Q值變化，由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。同時(shí)，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數(shù)。

三、儀器的技術(shù)指標(biāo)

1．Q值測量范圍：2～1023

2．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；

3．電感測量范圍：自身殘余電感和測試引線電感的自動(dòng)扣除功能4.5nH-100mH 分別有0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH九個(gè)電感組成。

4．電容直接測量范圍：1～460pF                                                

5．主電容調(diào)節(jié)范圍： 30～500pF                                            

6．電容準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%                                                                   7．信號(hào)源頻率覆蓋范圍10KHz-70MHz （雙頻對向搜索  確保頻率不被外界干擾）另有GDAT-C 頻率范圍10KHz-70MHz及200KHZ-160M

8、型號(hào)頻率指示誤差：1*10^-6 ±1                                      

Q值合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000

Q值自動(dòng)鎖定，無需人工搜索

9．Q表正常工作條件

a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

10．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。

11．產(chǎn)品配置：

a.測試主機(jī)一臺(tái)；

b.電感一套；

c.夾具一 套

四、性能特點(diǎn)：

1.    平板電容器

極片尺寸：φ25.4mm\φ50mm

極片間距可調(diào)范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm

2.    園筒電容器

電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF

長度可調(diào)范圍和分辨率：≥0～20mm，±0.01mm

3.  夾具插頭間距：25mm±1mm

4.  夾角損耗角正切值：≤4×10－4（1MHz時(shí)）

5、數(shù)顯電極

五. 維修保養(yǎng)

本測試裝置是由精密機(jī)械構(gòu)件組成的測微設(shè)備，所以在使用和保存時(shí)要避免振動(dòng)和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環(huán)境中使用和保存，不能自行拆裝，否則其工作性能就不能保證，如測試夾具受到碰撞，或者作為定期檢查，要檢測以下幾個(gè)指標(biāo)：

1.    平板電容器二極片平行度不超過0.02mm。

2.    園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。

3.    保證二個(gè)測微桿0.01mm分辨率。

4.    用精密電容測量儀（±0.01pF分辨率）測量園筒電容器，電容呈線性率，從0~20mm，每隔1mm測試一點(diǎn)，要求符合工作特性要求。

附表一,介質(zhì)損耗測試系統(tǒng)主要性能參數(shù)一覽表

BH916測試裝置                                        GDAT高頻Q表

平板電容極片 Φ50mm/Φ25.4mm                         可選頻率范圍10KHz-70MHz

間距可調(diào)范圍≥15mm                                   頻率指示誤差3×10-5±1個(gè)字

夾具插頭間距25mm±0.01mm                             主電容調(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF

測微桿分辨率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測試范圍2～1023

附表二    電感組典型測試數(shù)據(jù)

如果e保持常數(shù)（已知電平）一個(gè)約定的電壓表連于回路電容的兩端，電壓表的指示直接用回路Q的單位進(jìn)行定標(biāo)，從而能直接讀出回路的Q值。

串聯(lián)諧振電路中，有效電阻R，除被測電感有效電阻外，還包括Q表內(nèi)部調(diào)諧電容器，指示電壓表，寬帶變壓器和接線柱等損耗等效電阻值。所以Q表測得值將稍低于被測電感的實(shí)際的有效Q值。

基于上述理由，為了正確地測量元件的Q值，還需要考慮到測試回路中殘余參數(shù)的影響。

本機(jī)測試回路中殘余成分是很小的，對一般的測量可予忽略，即Q表指示

讀得值等于被測元件的有效Q值。對測試頻率高于10MHz，又要較高精確度時(shí)，需按均值進(jìn)行修正。均值的高低能直接表征Q表自身回路的品質(zhì)優(yōu)劣。不能提供均值的Q表，其測得Q值的有效性不能得到確認(rèn)。Q表修正值見第13頁的表格。(1) Q量程鍵：開機(jī)默認(rèn)狀態(tài)為Q值手動(dòng)量程(Manual)的MQ檔。按Q量程鍵即為Q值自動(dòng)量程（Auto），再按該鍵，又為手動(dòng)量程。

(2) Q記憶鍵：按該鍵即能實(shí)現(xiàn)Q值自動(dòng)記憶功能，此時(shí)顯示屏上以較小字體 顯示的Q值為調(diào)諧過程中的變化值，而Q值框內(nèi)為諧振峰值，即Q值。

(3) Σ測量鍵:這是對絕緣材料進(jìn)行介電常數(shù)（ε）和損耗角正切值（tanδ）測量的功能鍵。要完成該功能測量還需相應(yīng)的測試夾具和調(diào)諧電感器的配合。

(4) Q預(yù)置鍵，當(dāng)按鍵后，即能把當(dāng)時(shí)顯示的Q值作為預(yù)置值，以后當(dāng)測試超過該值時(shí)，會(huì)顯示“GO"并蜂鳴，表示超過原預(yù)置值。適宜于批量元件測試。

(5) 彩屏顯示區(qū)，（見4.3顯示屏示意圖五）。

(6) 頻率設(shè)置數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)鍵共11個(gè)。。

(7) “SET"鍵，快速按一次該鍵，就進(jìn)入頻率值數(shù)字設(shè)置狀態(tài)，通過11個(gè)數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)鍵設(shè)置具體頻率值，顯示屏左上方顯示設(shè)置的頻率值，再按一次“SET"鍵，即完成頻率數(shù)字設(shè)置。

(8) 信號(hào)輸出端口：能輸出測試信號(hào)，頻率從1kHz至70MHz，幅值約50mV(1kΩ)。

(9) 當(dāng)長按“SET"鍵后，頻率顯示會(huì)從四位數(shù)顯改變?yōu)榘宋粩?shù)顯，其中一位數(shù)在閃變，這時(shí)調(diào)此頻率調(diào)節(jié)旋鈕，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，反之，降低頻率值。

(10) 頻率調(diào)節(jié)粗細(xì)選擇鍵，通過該二鍵選擇，使頻率調(diào)節(jié)旋鈕的調(diào)節(jié)細(xì)度在合適的位置上。當(dāng)功能鍵“Σ測量"啟動(dòng)時(shí)，其中“?"鍵又復(fù)用為“NET"鍵。

(11) “MHz/kHz"頻率單位選擇鍵。

(12) USB通訊口座。

(13)  同軸慢轉(zhuǎn)調(diào)諧旋鈕，通過該旋鈕仔細(xì)調(diào)諧達(dá)到諧振（即大Q值）。

(14) 測試回路接線柱：左邊是電感器接線柱，右邊是接電容器接線柱。

1 測試工作頻率。

2 有效Q值顯示，當(dāng)Q記憶時(shí)為調(diào)諧過程中Q大值顯示，即Q測得值。

3 調(diào)諧過程中Q變化值，顯示調(diào)諧過程幫助操作者調(diào)諧用。

4 調(diào)諧電容值。

5 軟件自動(dòng)計(jì)算的有效L值。

6 Q預(yù)置值。

7 超過預(yù)置值的顯示符號(hào)，同時(shí)發(fā)聲。

8 Q量程顯示。

9 Q量程手動(dòng)或自動(dòng)顯示。

10 調(diào)諧中Q變化的百分比。

11 Q調(diào)諧指針。變壓器介質(zhì)損耗測試儀流體排出法

在電容率近似等于試樣的電容率，而介質(zhì)損耗因數(shù)可以忽略的一種液體內(nèi)進(jìn)行測量，這種測量與試 樣厚度測量的精度關(guān)系不大。當(dāng)相繼采用兩種流體時(shí)，試樣厚度和電極系統(tǒng)的尺寸可以從計(jì)算公式中 消去.

 試樣為與試驗(yàn)池電極直徑相同的圓片，或?qū)y微計(jì)電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng) 忽略不計(jì)。在測微計(jì)電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測微計(jì)電極直徑小兩倍的試樣厚度’

5. 1.2.3 邊緣效應(yīng)

為了避免邊緣效應(yīng)引起電容率的測量誤差，電極系統(tǒng)可加上保護(hù)電極。保護(hù)電極的寬度應(yīng)至少為 兩倍的試樣厚度，保護(hù)電極和主電極之間的間隙應(yīng)比試樣厚度小。假如不能用保護(hù)環(huán)，通常需對邊緣電 容進(jìn)行修正，表1給出了近似計(jì)算公式。這些公式是經(jīng)驗(yàn)公式，只適用于規(guī)定的幾種特定的試樣形狀。

此外，在一個(gè)合適的頻率和

1— —溫度計(jì)插孔s

2— —絕緣子s

3— —過剩液體溢流的兩個(gè)出口 0

圖3測■液體的兩電極試驗(yàn)池示例1——溫度計(jì)插孔《

2 1 mm厚的金屬板彳

3——石英玻璃&

4 1 mm或2 mm的間隙；

5——溫度計(jì)插孔。

圖4液體測量的平板兩電極試驗(yàn)池

附錄A

（資料性附錄）
儀 器

A. 1西林電橋

A. 1. 1概述

西林電橋是測量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的經(jīng)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(shè)備通常所具有的電容）。

這是一個(gè)四臂回路（圖A.l）o其中兩個(gè)臂主要是電容（未知電容役和一個(gè)無損耗電容另外 兩臂（通常稱之為測量臂）由無感電阻R和R組成，電阻死 在未知電容Cx的對邊上，測量臂至少被 一個(gè)電容G分流。一般地說，電容G和兩個(gè)電阻R和死 中的一個(gè)是可調(diào)的，

如果采用電阻艮和（純）電容Cs的串聯(lián)等值回路來表示電容Cx,則圖A. 1所示的電橋平衡時(shí) 導(dǎo)出：

Cs = Cn •  （ A* 1 ）

和 tan（5x =（V Cs^s — } R  （ A. 2 ）

如果電阻R被一個(gè)電容G分流，則姑渺的公式變?yōu)椋?/span>

tan^x = Ci-Ri —— （ A. 3 ）

由于頻率范圍的不同，實(shí)際上電橋構(gòu)造會(huì)有明顯的不同&例如一個(gè)50 pF?1 000 pF的電容在 50 Hz時(shí)的阻抗為60 MC?3 MQ,在100 kHz時(shí)的阻抗為3 000 Q?1 500

頻率為100 kHz時(shí)，橋的四個(gè)臂容易有相同數(shù)量級(jí)的阻抗，而在50 Hz?60 Hz的頻率范圍內(nèi)則是 不可能的。因此，出現(xiàn)了低頻和（相對）高頻兩種不同形式的電橋。

A. 1.2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?yàn)樵诘皖l下正是高電壓技術(shù)特別對電介質(zhì)損耗 關(guān)注的問題.電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級(jí)上相差很多，結(jié)果，絕大部分電壓都施加在電容 Cx和Cn上，使電壓分配不平衡。上面給出的電橋平衡條件只是當(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r(shí)才成 立。同時(shí)，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(hù)的電容G和*是一 致的，這個(gè)保護(hù)對于CN來說是的。

由于選擇不同的接地方法，實(shí)際上形成了兩類電橋。

A. L2. 1帶屏蔽的簡單西林電橋

橋的B點(diǎn)（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(hù)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(dǎo)線之間電容，此電容承受跨接測量臂兩端的電壓，這樣會(huì)引入一個(gè)通常使姑溫的測量精度限于 0.1%數(shù)量級(jí)的誤差，當(dāng)電容公和言不平衡時(shí)尤為顯著。

A. 1.2. 2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 Za、ZN瓦格納接地電路），并使這兩個(gè)輔助橋臂的中間點(diǎn)P接到屏蔽并接地。調(diào)節(jié)輔助橋臂（實(shí)際為 ZQ以使在ZA和Ze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(gè)解決方法包 括兩個(gè)橋即主橋AMNB和輔橋AMPB（或ANPB）同時(shí)平衡。通過檢測器從一個(gè)橋轉(zhuǎn)換到另一個(gè)橋逐 次地逼近平衡而終達(dá)到二者平衡，用這種方法精度可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，這時(shí)，實(shí)際上該精度只決定 于電橋元件的精密度。

14

必須指出，只有當(dāng)電源的兩端可以對地絕緣時(shí)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(fù)雜的裝置（雙屏蔽電橋）.

A. 1.3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CN是可變的（在高壓 電橋中電容通常是固定的），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。

A. 1.4關(guān)于檢測器的說明

當(dāng)西林電橋的B點(diǎn)接地時(shí)，必須避免檢測器的不對稱輸入（這在電子設(shè)備中是常有的）。

然而這樣的檢測器只要接地輸入端總是連接于P點(diǎn)，就能與裝有瓦格納接地線路的電橋一起 使用。

A.2 變壓器電橋（電感比例臂電橋）

A.2. 1概述

這種電橋的原理比西林電橋簡單。其結(jié)構(gòu)原理見圖A. 3O

當(dāng)電橋平衡時(shí)，復(fù)電抗厶和Zm之間的比值等于電壓矢量LA和耳 間的比值。如果電壓矢量的比 值是已知的，便可從已知的Zm推導(dǎo)出Z"在理想電橋中比例UJU2是一個(gè)系數(shù)K,這樣Zk = KZm, 實(shí)際上Zm的幅角直接給出汲，

變壓器電橋比西林電橋有很大的優(yōu)點(diǎn)，它允許將屏蔽和保護(hù)電極直接接地且不需要附加的輔助 橋臂。

這種電橋可在從工頻到數(shù)十MHz的頻率范圍內(nèi)使用,比西林電橋使用的頻率范圍寬，由于頻率 范圍的不同，橋的具體結(jié)構(gòu)也不相同.

A.2.2低頻電橋

通常是一個(gè)高壓電橋（更精密，電壓頃 是高壓，以是中壓），這種電橋的技術(shù)與變壓器的技術(shù)有關(guān)。 可采用兩類電源：

1） 電源電壓直接加到一個(gè)繞組上，另一個(gè)繞組則起變壓器次級(jí)繞組的作用。

2） 將電源加到初級(jí)繞組上（見圖A.3）,而電橋的兩個(gè)繞組是由兩個(gè)分開的次級(jí)線路組成或是由 一個(gè)帶有中間抽頭能使獲得電壓，和以 的次級(jí)繞組組成.

與所有的測量變壓器一樣，電橋存在誤差（矢量比U} /U2與其理論值之間的差兒 這種誤差隨負(fù)載 而變化，尤其是Ui和以之間的相位差，它會(huì)直接影響ta海的測量值。

因此，必須對電橋進(jìn)行校正，這可以用一個(gè)無損耗電容Cn（與在西林電橋中使用的相似）代替Zx進(jìn) 行.如果d與a的值相同，這實(shí)際上是替代法，測試前應(yīng)校正。但由于&很少是可調(diào)的，因此負(fù)載 的變化對公不再有效。電橋在恒定負(fù)載下工作是可能的，如圖A. 4所示：當(dāng)測量嵐時(shí)，用一個(gè)轉(zhuǎn)換開 關(guān)把6接地，反之亦然。這時(shí)對于高壓繞組來說兩個(gè)負(fù)載的總和是恒定的。（嚴(yán)格地說，低壓邊也應(yīng) 該用一個(gè)相似的裝置，但由于連在低壓邊的負(fù)載很小，盡管采用這樣處理很容易，但意義小。）

另外，若用并聯(lián)在電壓上的一個(gè)純電容*校正時(shí)，承受電壓以 的測量阻抗Zm組成如下：

1） 如果以 和，是同相的（理想情況），則用一個(gè)純電容Cm組成。

2） 如果U2超前Un則用一個(gè)電容Cm和一個(gè)電阻Rm組成。

3） 如果以滯后于Un則電阻Rm應(yīng)變成負(fù)的。這就是說，為了重新建立平衡必須在U] 一邊并 人一個(gè)電阻形成電流分量，其實(shí)并不存在適用于高壓的可調(diào)高電阻，因此通常阻性電流分量 是用一個(gè)輔助繞組來獲得的，這個(gè)輔助繞組提供一個(gè)與U]同相的低電壓圖A. 5）。

注：不可在d上串接一個(gè)電阻。因?yàn)槿绻麑㈦娮杞釉陔娙萜骱竺鏁?huì)破壞Cn測量極和保護(hù)極間的等電位；如果將 電阻接到前面的高壓導(dǎo)線上，則電阻（內(nèi)）電流也將包括保護(hù)電路的電流，這就可能無法校正。

這些論述同樣適用于上述第二種情況的電阻Rm。但在低壓邊容易將三個(gè)電阻R、足 和F以星形聯(lián)接來

變壓器介質(zhì)損耗測試儀式中：

AChCh的增量。

在50 kHz到50 MHz的頻率范圍內(nèi)能方便地設(shè)計(jì)這種網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)也容易有效地屏蔽。但其缺 點(diǎn)是平衡隨頻率的變化太靈敏，以致于電源頻率的諧波很不平衡。為了能拓寬頻率范圍，必須改變或換 接電橋元件，在較高頻率下接線和開關(guān)阻抗（若使用開關(guān)時(shí)）會(huì)引入很大的誤差。

A* 4諧振法（Q表法）

諧振法或Q表法是在10 kHz到260 MHz的頻率范圍內(nèi)使用。它的原理是基于在一個(gè)諧振電路 中感應(yīng)一個(gè)已知的弱小電壓時(shí)，測量在該電路出現(xiàn)的電壓。圖A. 8表示這種電路的常用形式，在線路 中通過一個(gè)共用電阻R將諧振電路耦合到振蕩器上，也可用其他的耦合方法。

操作程序是在規(guī)定的頻率下將輸入電壓或電流調(diào)節(jié)到一個(gè)已知值，然后調(diào)節(jié)諧振電路達(dá)到大諧 振，觀察此時(shí)的電壓U八 然后將試樣接到相應(yīng)的接線端上，再調(diào)節(jié)可變電容器使電路重新諧振，觀察新 的電壓S的值。

在接入試樣并重新調(diào)節(jié)線路時(shí)，只要見圖A. 8）其總電容幾乎保持不變。試樣電容近似于 △G即是可變電容器電容的變化量。

試樣的損耗因數(shù)近似為：

"泌& 余（*一￡）  A.9）

式中：

G——電路中的總電容，包括電壓表以及電感線圈本身的電容；

Q】、Q°——分別為有無試樣聯(lián)接時(shí)的Q值。

測量誤差主要來自兩臺(tái)指示器的標(biāo)定刻度以及在連線中尤其是在可變電容器和試樣的連線中所引 入的阻抗。對于高的損耗因數(shù)值的條件可能不成立，此時(shí)上面引出的近似公式不成立.

A.5變電納法（變電抗法）

圖1所示的測微計(jì)電極系統(tǒng)是哈特遜（Hartshorn）改進(jìn)的，被用于消除在高頻下因接線和測量電容 器的串聯(lián)電感和串聯(lián)電阻對測量值產(chǎn)生的誤差。在這樣的系統(tǒng)中，是由于在測微電極中使用了一個(gè)與 試樣連接的同軸回路，不管試樣在不在電路中，電路中的電感和電阻總是相對地保持恒定。夾在兩電極 之間的試樣，其尺寸與電極尺寸相同或小于電極尺寸，除非試樣表面和電極表面磨得很平整，否則在試 樣放到電極系統(tǒng)里之前,必須在試樣上貼一片金屬箔或類似的電極材料。在試樣抽出后，調(diào)節(jié)測微計(jì)電 極，使電極系統(tǒng)得到同樣的電容。

按電容變化仔細(xì)校正測微計(jì)電極系統(tǒng)后，使用時(shí)則不需要校正邊緣電容、對地電容和接線電容。其 缺點(diǎn)是電容校正沒有常規(guī)的可變多層平板電容器那么精密且同樣不能直接讀數(shù)。

在低于1MHz的頻率下，可忽略接線的串聯(lián)電感和電阻的影響，測微計(jì)電極的電容校正可用與測 微計(jì)電極系統(tǒng)并聯(lián)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容來校正，

在接和未接試樣時(shí)電容的變化量是通過這個(gè)電容器來測得。

在測微計(jì)電極中，次要的誤差來源于電容校正時(shí)所包含的電極的邊緣電容，此邊緣電容是由于插入 一個(gè)與電極直徑相同的試樣而稍微有所變化,實(shí)際上只要試樣直徑比電極直徑小2倍試樣厚度，就可 消除這種誤差。

首先將試樣放在測微計(jì)電極間并調(diào)節(jié)測量電路參數(shù)。然后取出試樣，調(diào)節(jié)測微計(jì)電極間距或重新 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電容器來使電路的總電容回到初始值。

按表2計(jì)算試樣電容C吳

損耗因數(shù)為：

也響=（七云"  （a.io）

式中：

△G——接入試樣后，在諧振的兩側(cè)當(dāng)檢測器輸入電壓等于諧振電壓的也/2時(shí)可變電容器

（圖1）的兩個(gè)電容讀數(shù)之差。

△G—在除去試樣后與上述相同情況下的兩電容讀數(shù)差.

值得注意的是在整個(gè)試驗(yàn)過程中試驗(yàn)頻率應(yīng)保持不變。

注；貼在試樣上的電極的電阻在髙頻下會(huì)變得相當(dāng)大，如果試樣不平整或厚度不均勻，將會(huì)引起試樣損耗因數(shù)的明 顯增加。這種變得明顯起來的頻率效應(yīng)，取決于試樣表面的平整度，該頻率也可低到10 MHzt因此，必須在 io MHg及更高的頻率下，且沒有貼電極的試樣上做電容的損耗因數(shù)的附加測量，假設(shè)Cw和tan<5w為不貼電 極的試樣的電容和損耗因數(shù)，則計(jì)算公式為：

tanB = ^-tan^w  （ A. 11 ）

Cw

式中：

Cw-…帶電極的試樣電容。

A. 6屏蔽

在一個(gè)線路兩點(diǎn)之間的接地屏蔽，可消除這兩點(diǎn)之間的所有的電容，而被這兩個(gè)點(diǎn)的對地電容所代 替，因此，導(dǎo)線屏蔽和元件屏蔽可任意運(yùn)用在那些各點(diǎn)對地的電容并不重要的線路中；變壓器電橋和帶 有瓦格納接地裝置的西林電橋都是這種類型的電路。

從另一方面來說,在采用替代法電橋里，在不管有沒有試樣均保持不變的線路部分是不需要屏 蔽的。

實(shí)際上，在電路中將試樣、檢測器和振蕩器的連線屏蔽起來。并盡可能將儀器封裝在金屬屏蔽里, 可以防止觀察者的身體（可能不是地電位或不固定）與電路元件之間的電容變化.

對于100 kHz數(shù)量級(jí)或更高的頻率，連線應(yīng)可能短而粗，以減小自感和互感；通常在這樣的頻率下 即使一個(gè)很短的導(dǎo)線其阻抗也是相當(dāng)大的，因此若有幾根導(dǎo)線需要連接在一起，則這些導(dǎo)線應(yīng)盡可能的 連接于一點(diǎn)。

如果使用一個(gè)開關(guān)將試樣從電路上脫開，開關(guān)在打開時(shí)它的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的電容必須不引入測量 誤差，在三電極測量系統(tǒng)中，要做到這點(diǎn)，可以在兩個(gè)觸點(diǎn)間接入一個(gè)接地屏蔽，或是用兩個(gè)開關(guān)串聯(lián), 當(dāng)這兩個(gè)開關(guān)打開時(shí)，將它們之間的連線接地，或?qū)⒉唤拥厍姨幱跀嚅_狀態(tài)的電極接地。

A.7電橋的振蕩器和檢測器

A. 7, 1交流電壓源

滿足總諧波分量小于1%的電壓和電流的任一電壓源。

A.7.2檢測器

下列各類檢測器均可使用，并可以帶一個(gè)放大器以增加靈敏度：

1） 電話（如需要可帶變頻器）；

2） 電子電壓表或波分析器；

3） 陰極射線示波器；

4） “電眼"調(diào)節(jié)指示器；

5） 振動(dòng)檢流計(jì)（僅用于低頻）。

在電橋和檢測器中間需加一個(gè)變壓器，用它來匹配阻抗或者因?yàn)殡姌虻囊惠敵龆诵杞拥亍?/span>

諧波可能會(huì)掩蓋或改變平衡點(diǎn)，調(diào)節(jié)放大器或引入一個(gè)低通濾波器可防止該現(xiàn)象。對測量頻率的 二次諧波有40 dB的分辨率是合適的，

A.8頻率范圍

 1西林電橋電路圖

具有瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋變壓器電橋，恒載校正虛線：與Cm并聯(lián)形成一個(gè)高電阻（當(dāng)A超前于11時(shí)）變壓器電橋，當(dāng)既滯后于V時(shí)的補(bǔ)償（用繞組仏）檢測器并聯(lián)T型網(wǎng)絡(luò)的電路原理圖并聯(lián)T型網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際線路圖諧振法的電路圖