介质损耗测试装置
介电常数测试仪及介质损耗测试仪
一、满足标准：
GBT 1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法
GB/T1693-2007 硫化橡胶 介电常数和介质损耗角正切值的测定方法
ASTM D150/IEC 60250固体电绝缘材料的(恒久电介质)的交流损耗特性和介电常数的测试方法
二、方法概述
介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至zui低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为精确。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。
三、主要用途:
主要用于测量非金属材料的介电常数（ε）和介质损耗（tanδ）
四、应用对象:
该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。
五、技术指标:
功能名称： | GCSTD-A | GCSTD-AI | GCSTD-B |
信号源范围DDS数字合成信号 | 10KHZ-70MHz | 10KHZ-110MHz | 10KHZ-160MHz |
信号源频率覆盖比 | 7000:1 | 11000:1 | 16000:1 |
信号源频率精度6位有效数 | 3×10-5 ±1个字 | 3×10-5 ±1个字 | 3×10-5 ±1个字 |
Q测量范围 | 1-1000自动/手动量程 | 1-1000自动/手动量程 | 1-1000自动/手动量程 |
Q分辨率 | 4位有效数,分辨率0.1 | 4位有效数,分辨率0.1 | 4位有效数,分辨率0.1 |
Q测量工作误差 | <5% | <5% | <5% |
电感测量范围4位有效数,分辨率0.1nH | 1nH-8.4H , 分辨率0.1nH | 1nH-8.4H 分辨率0.1nH | 1nH-140mH分辨率0.1nH |
电感测量误差 | <5% | <5% | <5% |
调谐电容 | 主电容30-540pF | 主电容30-540pF | 主电容17-240pF |
电容直接测量范围 | 1pF～2.5uF | 1pF～2.5uF | 1pF～25nF |
调谐电容误差 分辨率 | ±1 pF或<1% 0.1pF | ±1 pF或<1% 0.1pF | ±1 pF或<1% 0.1pF |
谐振点搜索 | 自动扫描 | 自动扫描 | 自动扫描 |
Q合格预置范围 | 5-1000声光提示 | 5-1000声光提示 | 5-1000声光提示 |
Q量程切换 | 自动/手动 | 自动/手动 | 自动/手动 |
LCD显示参数 | F，L，C，Q，Lt，Ct波段等 | F，L，C，Q，Lt，Ct波段等 | F，L，C，Q，Lt，Ct波段等 |
自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能(独创) | 有 | 有 | 有 |
大电容值直接测量显示功能(独创) | 测量值可达2.5uF | 测量值可达2.5uF | 测量值可达25nF |
介质损耗系数 | 精度 万分之五 | 精度 万分之五 | 精度 万分之五 |
备注说明:
三种不同型号的仪器,主要区别是频率不同,根据自己测试频率,选择合适的型号
六、电极规格
固体：材料测量直径Φ38mm 可选；厚度可调 ≥ 15mm
液体：测量极片直径Φ38mm； 液体杯内径Φ48mm 、深7mm（选配）
粉体：测量极片直径Φ38mm； 液体杯内径Φ48mm 、深7mm（选配）
试样要求：固体样品厚度要求：0.5-15MM
七、产品配置：
1、测试主机：一台
2、测试电感：9个
3、测试夹具：1套（标配固体测试夹具一套）
八、其它规格：
1、环境温度：0℃～+40℃；
2、相对湿度：<80％；
3、电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
4、消耗功率：约25W；
5、净重：约7kg；
6、外型尺寸：（长宽高）：380×280×132（mm）
九：9个电感规格：
电感No | 电感量 | 准确度% | Q值≥ | 分布电容约略值 | 谐振频率范围 MHz | 适合介电常数测试频率 | |
GCSTD/A/AI | GCSTD-B | ||||||
1 | 0.1μH | ±0.05μH | 200 | 5pF | 20~70 | 31~103 | 50MHz |
2 | 0.5μH | ±0.05μH | 200 | 5pF | 10~37 | 14.8~46.6 | 15MHz |
3 | 2.5μH | ±5% | 200 | 5pF | 4.6~17.4 | 6.8~21.4 | 10MHz |
4 | 10μH | ±5% | 200 | 6pF | 2.3~8.6 | 3.4~10.55 | 5MHz |
5 | 50μH | ±5% | 200 | 6pF | 1~3.75 | 1.5~4.55 | 1.5MHz |
6 | 100μH | ±5% | 200 | 6pF | 0.75~2.64 | 1.06~3.20 | 1MHz |
7 | 1mH | ±5% | 150 | 8pF | 0.23~0.84 | 0.34~1.02 | 0.5MHz |
8 | 5mH | ±5% | 130 | 8pF | 0.1~0.33 | 0.148~0.39 | 0.25MHz |
9 | 10mH | ±5% | 90 | 8pF | 0.072~0.26 | 0.107~0.32 | 0.1MHz |
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测试夹具参数：
平板电容器： 极片尺寸：Φ50mm/Φ38mm 可选
极片间距可调范围：≥15mm
2. 夹具插头间距：25mm±0.01mm
3. 夹具损耗正切值≤4×10-4 （1MHz）
4．测微杆分辨率：0.001mm
相关介绍
介电常数又称电容率或相对电容率，是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，常用ε表示。 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场(真空中)与终介质中电场比值即为介电常数。其表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力，例如一个电容板中充入介电常数为ε的物质后可使其电容变大ε倍。介电常数愈小绝缘性愈好。如果有高介电常数的材料放在电场中，场的强度会在电介质内有可观的下降。介电常数还用来表示介质的极化程度，宏观的介电常数的大小，反应了微观的极化现象的强弱。气体电介质的极化现象比较弱，各种气体的相对介电常数都接近1，液体、固体的介电常数则各不相同，而且介电常数还与温度、电源频率有关。
一些物质介电常数具有复数形式，其实部即为介电常数，虚数部分常称为耗散因数。
通常将耗散因数与介电常数之比称作耗散角正切，其可表示材料与微波的耦合能力，耗散角正切值越大，材料与微波的耦合能力就越强。例如当电磁波穿过电解质时，波的速度被减小，波长也变短了。
介电常数介质损耗测试仪适用于科研单学、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。
介电常数及介质损耗测定仪双扫描技术 - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。双测试要素输入 - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。介电常数及介质损耗测定仪自动化测量技术 -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量。全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、 Q 值、信号源频率、谐振指针。DDS 数字直接合成的信号源 -确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。介电常数及介质损耗测定仪计算机自动修正技术和测试回路化 —使测试回路 残余电感减至低，彻底根除 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑。电感测试时，设备自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能，提高了电感值（特别是小电感值）测量的精度。此功能为北京中航时代公司生产的Q表独创。大电容值直接测量显示功能，电容值直接测量值可达2.5uF/25nF（配100uH电感时）。此功能为北京中航时代公司生产的Q表独创。
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6.一般测量考虑
6.1 边缘现象和杂散电容——这些试验方法是以电极之间的样本电容测量，以及相同电极系统的真空电容（或空气电容，适用于多数实际用途）测量或计算为基础。对于无保护的两电极测量，要求采用两个测定值来计算电容率，而当存在不期望的边缘现象和杂散电容时（它们将包含在测量读数中），变得相当复杂。对于测量用所放置样本之间的两个无保护平行板电极场合，边缘现象和杂散电容见图5和图6所述。除了要求的直接电极之间电容Cv之外，在终端a-a'看到的系统包括以下内容：
数显式微杆；
平板电容器；
极片尺寸： 38mm/50mm(二选一)；
极片间距可调范围：≥15mm；
夹具插头间距：25mm±0.01mm；
夹具损耗正切值≤4×10－4 （1MHz）；
测微杆分辨率：0.001mm；
测试极片：材料测量直径Φ38mm/50mm，厚度可调 ≥ 15mm；
液体杯（选配：测试液体时候需要）：测量极片直径 Φ38mm； 液体杯内径Φ48mm 、深7mm；
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