高频介电常数介质损耗试验仪

电阻器、电容器、电感器都是电路的基本元件。电路基本元件参数是电路测试的基本内容之一。电路参数测试仪器是基本测试仪器。由于电路元件的工作频率范围不同，测试的方法和测试的仪器也有所不同。对于工作在低频电路中的元件大多采用电桥法和万用电桥；对于工作在高频电路中的元件，大多采用谐振法和Q表等。
一、谐振法测元件参数的基本原理
谐振测试法是根据谐振回路的谐振特性建立起来的测电路元件参数的方法。谐振测试法的基本电路如图。它是由LC谐振回路、高频振荡电路和谐振指示电路三部分组成。振荡电路提供高频信号，它与谐振回路之间的藕合程度应足够弱，使反映到谐振回路中的阻抗小到可以忽略不计。谐振指示器用来判别回路是否处于谐振状态，它可以用并联在回路两端的电压表或串联在回路中的电流表担任。同样要求谐振指示电路的内阻对回路的影响小到可以忽略不计。
（一）电容量的测试
谐振法测电容器有直接法和替代法两种。
1．直接法
用直接法测试电容量的电路与图的基本电路相同。选用一适当的标准电感L，与被测电容Cx组成谐振电路，调节高频振荡电路的频率，当电压表的读数达最大，即谐振回路达到串联谐振状态。这时振荡电路输出信号的频率f 将等于测量回路的固有频率fo，即
由此可求得电容Cx值，
式中电容的单位是F（法），频率的单位是Hz（赫），电感的单位是H（亨）。若上述各量的单位分别用pF，MHz，uH，则Cx式可写为：
由于谐振频率fo可由振荡电路的度盘读得，电感线圈的电感量是已知的，即可由上式计算被测电容量Cx。
由直接法测得的电容量是有误差的，因为它的测试结果中包括了线圈的分布电容和引线电容，为了消除这些误差，宜改用替代法。
2．替代法
用替代法测试电容量有并联替代法和串联替代法两种。串联和并联替代法，采用替代原理，必须进行两次测试。被测元件接入前使电路谐振；被测元件接入已调谐好的电路后会使电路失谐，然后重新调整电路中的标准元件，以补偿（替代）被测元件造成的失谐。测量结果需计算后方能得到。这是一种间接测量的方法。
（1）并联替代法
用并联替代法测试电容量的电路如图8-2所示，进行测试时，首先将标准可变电容器放在电容量甚大的刻度位置C_S1上，调节振荡电路的频率使串联谐振回路谐振。然后将被测电容器接在Cx接线柱上，与标准可变电容器并联，振荡电路保持原来的频率不变，减小标准可变电容器的电容量到C_S2，使串联谐振回路恢复谐振。在这种情况下，
C_S1= C_S2+Cx
即可求得被测电容Cx的值为:
Cx= C_S1- C_S2

显然，并联替代法只能测电容量小于标准可变电容器的变化范围的电容器。由于通常标准可变电容器的电容量变化范围有限，例如一个能从500pF变化到40pF的电容器的电容量变化范围为460pF。按照上述测试方法，只能测试电容量小于460pF的电容。当被测电容量大于标准可变电容器的电容量变化范围时，则可根据被测电容量的估算数值选择一个适当容量的电容器作辅助元件，再用上述方法进行测试。选择辅助电容器时，必须使已知辅助电容器的电容量与标准可变电容器的变化范围之和大于被测电容器的电容量。例如用电容量变化范围为460pF的标准可变电容器来测被测电容量约为680pF的电容时，必须选择一个电容量大于220pF的已知电容作辅助元件。
测试时，首先把已知电容接在Cx接线柱上，标准可变电容器放在电容量所在的刻度位置C_S1上，调节振荡电路的频率使串联谐振回路谐振。然后拆去Cx接线柱上的已知电容，接上被测电容。振荡电路保持原来的频率不变。减小标准可变电容器的电容量到C_S2,使串联谐振回路恢复谐振。在这种情况下
C_S1+C_已知=C_S2+Cx
即可求得被测电容Cx的值为:
Cx=C_Sl-C_S2 +C_已知
（2）串联替代法
测电容量大于标准可变电容器容量变化范围的另一种方法是串联替代法。串联替代法测电容的电路如图8-3所示。进行测试时，首先将标准可变电容放在电容量甚小的刻度位置C_S1上，调节振荡电路的频率使串联谐振回路谐振。然后将被测电容串联在谐振回路中，振荡电路保持原来的频率不变，增加标准可变电容量到C_S2，使串联谐振回路恢复谐振。在这种情况下
C_S1=l/(1/C_S2+1/Cx)
即可测得被测电容Cx的值为

Cx=(C_S1•C_S2)(C_S2-C_S1)
（二）电感量的测试
1．直接法
在图若选用已知标准电容Cs和被测电感Lx组成谐振回路，按测试电容的同样方法，调节振荡电路的输出频率，使谐振回路达到谐振状态，由式 可得被测电感Lx的值为
式中电容的单位是法，频率的单位是赫，电感的单位是亨。若上述各量的单位分别用pF，MHz，uH，则上式可写为 。上式中fo可由振荡电路的度盘读得，Cs可由标准可变电容器的度盘读得，由上式即可计算得被测电感量Lx。
实际上按谐振法设置的测试仪器，测电感时为了能直接读数，通常是在某些zhi定的频率点上进行测试。由式 可知，当fo为定值时，Lx与Cs成反比例关系，所以，在标准可变电容器Cs的刻度盘上附加直读电感的刻度，就可以直接读出被测电感Lx值，而无需计算。
用直接法测得的电感量是有误差的，因为实际上式 中的电容值还包括线圈的分布电容和引线电容，而标准可变电容的刻度中不包括这两项电容值，使测试结果为正误差，即测试值大于实际值。若要消除误差，应采用替代法。
2．替代法
与测电容一样，也有并联替代法和串联替代法两种。测小电感时用图所示的串联替代法，测大电感时用图的并联替代法。由于具体的测试方法与测电容的替代法相仿，故不再赘述。

产品简介：

介电常数测试仪采用数字液晶显示，是通过GB1409中的Q表法测试固体/液体绝缘材料介电常数及介质损耗因数的分析仪器。它以单片计算机控制仪器，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低值，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，测量时更为精确。可直读介电常数及介质损耗结果，免去人工计算的繁琐。经过新升级可通过上位机软件查看测试曲线，北京智德创新检测仪器是代替进口设备的北京智德创新仪器产品。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。产地北京房山。

高频介电常数介质损耗试验仪符合标准：

GB/T1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频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 D150-11实心电绝缘材料的交流损耗特性和电容率（介电常数）的标准试验方法；
GBT5594.4-2015电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法；

高频介电常数介质损耗试验仪技术参数：

型号：ZJD-87

准确度： Cx:±（读数×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（读数×0.5%+0.00005）；

电容量范围：内施高压：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；外施高压：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；

分辨率：最高0.001pF，4位有效数字；

介电常数ε测试范围：0-200；

介电常数ε准确度：0.5%

介质损耗tgδ测试范围：不限，

介质损耗tgδ分辨率：0.000001，电容、电感、电阻三种试品自动识别。

试验电流范围：5μA～5A；

内施高压：设定电压范围：0.5～10kV ；

最大输出电流：200mA；

升降压方式：电压随意设置。比如5123V。

试验频率： 40-70Hz单频随意设置。比如48.7Hz.

频率精度：±0.01Hz

外施高压：接线时最大试验电流5A，工频或变频40-70Hz

环境温度：20±5℃

相对湿度：65±5%

高低压电极之间距离：0~5mm可调

百分表示值wu差：0.01mm

测量极直径：50mm（表面积19.6cm2）

空极tgδ：≤3×10-5

最高测试电压：2000V

体积：Ф210mm H180mm

重量：6kg