介電常數測試儀（固液體）

介電常數測試儀（固液體） 

2．電感測量范圍

3．電容測量

注：大于直接測量范圍的電容測量見使用方法。

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：（寬×高×深）mm：380×132×280。

三,工作原理：

1．“Q”的定義

Q表是根據串聯諧振原理設計,以諧振電壓的比值來定位Q值。

“Q”表示元件或系統的“品質因數”,其物理含義是在一個振蕩周期內貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件(電感或電容)來說,即在測試頻率上呈現的電抗與電阻之比?？v橫金鼎儀器

介電常數測試儀（固液體）        

高頻絕緣材料的介電常數（相對電容率）和

介質損耗因數（tanδ）的測量

• 介電常數（相對電容率）ε_r

１.ε_r的定義

電容器的電極之間及電極周圍的空間全部充以絕緣材料時，其形成的電容量C_X與同一個結構形成的在真空中的電容量C_O比。

                                 ε_r  = C_X / C_O                          ( 1 )

由于在標準大氣壓下，不含二氧化碳的干炒空氣的相對電容率ε_r 等于

   1.00053，近似與１。因此，在一般測量中，都以該結構在空氣中形成的電容量C_O來替代真空中的電容量C_O。

　　２.平板電容的ε_r

                    因為在絕緣材料的測量中，一般都采用平板電容的結構。平板電容在空氣中的電容量為 C_O?。?/span>εO S / D 4     ；當平板電容二極片之間夾入絕緣材料時，平板電容二極片之間的電容量為 CＸ?。?/span>εr S / D 2　，如 果 令 CO?。?CＸ　　。則可獲得下面公式２的絕緣材料介電常數計算式（εO ≈ 1）。

　　３.ε_r的測量  縱橫金鼎儀器公司 

利用LJD-B型或LJD-C型高頻Q表和S916型介電常數/介電常數數顯測量裝置能很方便地實現介電常數εr   的測量。具體步驟如下：

（1）選擇一臺測試頻率能滿足測試要求的Q表，按Q表的操作說明，接通Q表電源后。根據測試的要求，設定一個測試頻率。將Q表的主調電容，調至中間值。然后選配一個與測試頻率相適應的高Q值電感線圈，插入Q表頂部標有電感符號的接線柱上。（該電感的值應能保證主調電容在中間值與大值之間調節時，能找到一個諧振點）

（2）將S916型測量裝置上的二夾具插頭插入Q表頂部標有電容符號的接線柱上。按S916的操作說明，開啟電源；調節測量裝置的測微桿，使平板電容器二極片相接為止，然后將S916此時顯示的值校準為“0”。

（3）將被測的絕緣材料夾入到平板電容器二極片之間。絕緣材料表面應平整、光滑。尺寸、形狀應與電容器極片相一致。調節測量裝置的測微桿，使平板電容器二極片夾住樣品止。

（４）調節Q表的主調電容，使 Q表上顯示的Q值達到大值。讀取S916測試裝置液晶顯示屏上此時顯示的絕緣材料厚度值，計為D 2。

（５）取出二極片之間被測的絕緣材料，這時Q表又失諧，此時順時針調節測量裝置的測微桿（保持Q表的主調電容值不變），重新使 Q表上顯示的Q值達到大值，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數值記為D ４。

（６）計算出被測的絕緣材料的介電常數ε_r

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ε_r　= D ２ / D 4                          ( ２ )

• 介質損耗因數（tanδ）

1.介質損耗因數（tanδ）的定義

一個有損耗的電容器都可以用一個純電容C_S和一個電阻R_ＣS的串聯來表示（也可以用一個純電容C_P和一個電阻R_P的并聯來表示，它們表達的結果是一致的）。

                          串聯等效電路

                                    R_ＣS                  C_S

          這樣一個有損耗的電容器的介質損耗因數定義為在電阻上損耗的功率與電容C_S上的無功功率之比。如果流過的電流為I_S，則該電容器的介質損耗因數的正玄值為：

 tanδ＝＝ωC_S R_ＣS    ?。ǎ常?/span>

從上面的公式中可看出介質損耗因數與頻率、電容值和損耗電阻值都是有關聯的、

2.介質損耗因數與元件品質因數Q值之間的關系

同樣，一個有損耗的電容器的品質因數定義為在電容C_S上的無功功率與在電阻上損耗的功率之比

Q＝                  ＝1/ωC_S R_ＣS    　 （４）

從上面的公式中可見，介質損耗因數與元件品質因數Q值之間互為倒數的關系。因此，利用Ｑ表來測量介質損耗因數是很可行的方法。

Ｑ表是采用諧振法來測量元件品質因數Q值的，因此Ｑ表都自帶有一個

可變的電容器（都采用高Ｑ值的以空氣為介質的電容器）；一個信號穩定的信號源。在外配一個合適的電感器后，Ｑ表都能在信號源頻率所能覆蓋的范圍內，找到一個頻率諧振點ωo　。在沒有其它外加損耗器件時，Ｑ表諧振回路的Ｑ值為：

Q1 ＝　　　　　　?。?/span> ＝

＝ ＝ ＝

因為空氣介質電容器的Q_Ｃ ＞＞　Q_L（電感Q值），所以有

                     Q1 ≈ QＬ （５）

當在空氣介質電容器兩端并聯一個帶損耗的電容器時，此時上面的公式不能再成立，如果這時Ｑ表諧振時的Ｑ值為Q２，則有

　　　Q２　＝ ＝　

Q_Ｃ  ＝

此時的電容器的介質損耗因數為：

     tanδ＝ ωC_S R_ＣS ＝ 1/ Q_Ｃ ＝                   （６）

空氣介質電容器兩端并聯一個帶損耗的電容器的等效電路圖如下。

Ｒ２、ΔＣ分別為帶損耗電容器的等效損耗電阻和電容值。Ｃ１－ΔＣ為

空氣介質電容器的電容值。