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介电常数介质损耗试验仪(ZJD-87型)

参考报价: ¥120000 RMB(人民币) 型号: ZJD-87
品牌: 智德创新 产地: 北京市怀柔区桥梓镇星桥大街1号南楼
关注度: 306 信息完整度:
样本: 典型用户: 暂无
价格范围¥10万-20万
Q值测量范围1~1000自动/手动量程频率范围100KHZ-160MHZ
电感测量范围1nH~140mH;分辨率0.1电容测量1pF~25uF
信号源频率覆盖范围16000:1直接测量范围1pF~25uF
准确度0.5%
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AI问答
可以做哪些实验,检测什么? 可以用哪些耗材和试剂?

发布时间:2023年03月

介电常数介质损耗试验仪(ZJD-87型)

技术参数:

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

介质损耗和介电常数测量实验

介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。所以,通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tgδ),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。

一、实验目的

1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系;

2、了解高频Q表的工作原理;

3、掌握室温下用高频Q表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。

二、实验原理

按照物质电结构的观点,任何物质都是由不同的电荷构成,而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性,这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率,各种极化过程的影响不同。

1、介电常数(ε):某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值,被称为该电介质材料的相对介电常数。

图片1.png

式中:Cx    —电容器两极板充满介质时的电容;

Cο    —电容器两极板为真空时的电容;

ε    —电容量增加的倍数,即相对介电常数

介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时,则要求ε要大,特别是小型电容器。

在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。

2.介电损耗(tgδ):指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下,介质没有周期性损耗,基本上是稳态电流造成的损耗;在交流电场作用下,介质损耗除了稳态电流损耗外,还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向,电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍),因此介质损耗通常是指交流损耗。

在工程中,常将介电损耗用介质损耗角正切tgδ来表示。tgδ是绝缘体的无效消耗的能量对有效输入的比例,它表示材料在一周期内热功率损耗与贮存之比,是衡量材料损耗程度的物理量。

图片2.pngtg

式中:ω    —电源角频率;

R    —并联等效交流电阻;

C    —并联等效交流电容器

凡是体积电阻率小的,其介电损耗就大。介质损耗对于用在高压装置、高频设备,特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义,介质损耗过大,不仅降低整机的性能,甚至会造成绝缘材料的热击穿。

3、Q值:tgδ的倒数称为品质因素,或称Q值。Q值大,介电损失小,说明品质好。所以在选用电介质前,必须首先测定它们的εtgδ。而这两者的测定是分不开的。

通常测量材料介电常数和介质损耗角正切的方法有二种:交流电桥法和Q表测量法,其中Q表测量法在测量时由于操作与计算比较简便而广泛采用。本实验主要采用的是Q表测量法。

4、陶瓷介质损耗角正切及介电常数测试仪:它由稳压电源、高频信号发生器、定位电压表CBlQ值电压表CB2、宽频低阻分压器以及标准可调电容器等组成(2)。工作原理如下:高频信导发生器的输出信号,通过低阻抗耦合线圈将信号馈送至宽频低阻抗分压器。输出信号幅度的调节是通过控制振荡器的帘栅极电压来实现。当调节定位电压表CBl指在定位线上时,Ri两端得到约l0mV的电压(Vi)。当Vi调节在一定数值(10mV)后,可以使测量Vc的电压表CB2直接以Q值刻度,即可直接的读出Q值,而不必计算。另外,电路中采用宽频低阻分压器的原因是:如果直接测量Vi必须增加大量电子组件才能测量出高频低电压信号,成本较高。若使用宽频低阻分压器后则可用普通电压表达到同样的目的。

1 Q表测量电路图

经推导(1) 介电常数:

图片3.png    (1)

式中:C1—标准状态下的电容量;

C2—样品测试的电容量;

d—试样的厚度(cm)

Φ—试样的直径(cm)

(2) 介质损耗角正切:

图片4.png    (2)

式中:Q1—标准状态下的Q值;

Q2—样品测试的Q值;

(3) Q值:

图片5.png    (3)

三、实验仪器及设备

1、仪器设备:

(1) Q表测试仪、电感箱、样品夹具等;

(2) 千分游标卡尺;

2、样品要求:圆形片:厚度2±0.5mm,直径为Φ38±1mm

四、实验步骤

1、本仪器适用于110V/220V50Hz交流电,使用前要检查电压情况,以保证测试条件的稳定。

2、开机预热15分钟,使仪器恢复正常状态后才能开始测试。

3、按部件标准制备好的测试样品,两面用特种铅笔或导电银浆涂覆,使样品两面都各自导电,但南面之间不能导通,备用。

4、选择适当的辅助线圈插入电感接线柱。根据需要选择振荡器频率,调节测试电路电容器使电路谐振。假定谐振时电容为C1,品质因素为Q1

5、将被测样品接在Cx接线柱上。

6、再调节测试电路电容器使电路谐振,这时电容为C2,可以直接读出Q2

7、用游标卡尺量出试样的直径Φ和厚度d(分别在不同位置测得两个数据,再取其平均值)

五、结果处理

1、εtgδ测定记录:

实验数据按表要求填写。

  

1

2

3

4

5

试样厚度






试样直径






测试数据

C1






C2






Q1






Q2






计算结果

ε






tgδ






平均值

    ε =    tgδ=











2、计算:

根据表格中测得的数据,按公式(1)(2)分别计算各个数值。

六、注意事项

(1) 电压或频率的剧烈波动常使电桥不能达到良好的平衡,所以测定时,电压和频率要求稳定,电压变动不得大于1%,频率变动不得大于0.5%

(2) 电极与试样的接触情况,对tgδ的测试结果有很大影响,因此涂银导电层电极要求接触良好、均匀,而厚度合适。

(3) 试样吸湿后,测得的tgδ值增大,影响测量精度,应当严格避免试样吸潮。

(4) 在测量过程中,注意随时电桥本体屏蔽的情况,当电桥真正达到平衡,本体-屏蔽"开关置于任何一边时,检查计光带均应最小,而无大变化。

介电常数介质损耗试验仪(ZJD-87型)

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注:该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案,不可用于临床诊断或治疗等相关用途

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