一、概述

GB/T1409-2006介電常數介質損耗測試儀是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數（ε），可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為提高材料的性能提供依據；該儀器用于科研機關、學校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應用研究。

二、測試原理

GB/T1409-2006介電常數介質損耗測試儀采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。

它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，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損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，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平板電容器和不放進樣品的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，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數。

三、技術指標

信號源 DDS信號
頻率范圍 10KHz-70MHz 10KHz-100MHz 100KHz-160MHz
Q值測量范圍 2～1023
Q值量程分檔 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔
電感測量范圍 4.5nH-10mH 160M：1nH-140mH
電容直接測量范圍 1～460pF 160M:1pF-25uF
主電容調節范圍 30～540pF 160M:17-240pF
電容準確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%
型號頻率指示誤差 1*10-6 ±1
Q值合格指示預置功能范圍 5～1000
Q值自動鎖定，無人工搜索
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。
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．產品配置：
a. 測試主機一臺；
b. 電感一套；
c. 夾具一 套
四、性能特點

1. 平板電容器 極片尺寸：φ25.4mm\φ50mm 極片間距可調范圍和分辨率：≥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）

5、數顯電極

五、測試電路原理

振蕩器輸出頻率可調的正弦信號，通過調節電容使電路諧振；在電路諧振狀態下，調節可變電容得到相應測量參數，推算被測樣品的介電常數和損耗正切值。

左邊可調電容就是圓筒微調電容，右邊固定電容就是平板測量電容，兩個極板之間是否有樣品，電路的行為是不一樣的。

六、注意事項

1 諧振狀態時，時間不能太長，以免電源過熱。

2 不同電感諧振頻率范圍不同，也可以通過右下方旋鈕（輔助電容）找到選定的諧振頻率。

3 必要時，自動粗略搜索后，須手動慢慢精細調節。

1 諧振狀態時，時間不能太長，以免電源過熱

2 不同電感諧振頻率范圍不同

電感 頻率 Q 建議
25mH 100k 70 手動搜頻
5mH 200k 130 自動搜頻
1Mh 500k 220 自動搜頻
250uH 1M 220 自動搜頻
50uh 2M 230 自動搜頻
10uh 5M 180 自動搜頻
2．5uh 10M 190 自動搜頻
0．5uh 15M 200 自動搜頻
0．1Uh 20M 40 手動搜頻


七、維修保養

本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備，所以在使用和保存時要避免振動和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環境中使用和保存，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，要檢測以下幾個指標：

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，要求符合工作特性要求。

GB/T1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內)下電容率和介質損耗因數的方法

范圍

本標準規定了在15 Hz~300 MHz的頻率范圍內測量電容率,介質損耗因數的方法,并由此計算某些數值，如損耗指數。本標準中所敘述的某些方法,也能用于其他頻率下測量。

本標準適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結果與某些物理條件有關,例如頻率、溫度、濕度,在特殊情況下也與電場強度有關。

有時在超過1000V的電壓下試驗,則會引起一些與電容率和介質損耗因數無關的效應,對此不予論述。

2 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,

IEC 60247:1978液體絕緣材料相對電容率、介質損耗因數和直流電阻率的測量

3術語和定義

3.1

下列術語和定義適用于本標準。

相對電容率relative permittivity

e.

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,其電容Cx與同樣電極構形的真空電容C之比

-**(1)

式中:

,一-相對電容率;

C一充有絕緣材料時電容器的電極電容:

C.真空中電容器的電極電容。

在標準大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率e,等于1.000 53。因此,用這種電極構形在空氣中的電容C.來代替C。測量相對電容率ε,時,也有足夠的精確度。

在一個測量系統中,絕緣材料的電容率是在該系統中絕緣材料的相對電容率e,與真空電氣常數。的乘積。

在SI制中,電容率用法/米(F/m)表示。而且,在SI單位中,電氣常數e為;

£。 8.854 x10'F/m;36*x10F/m在本標準中,用皮法和厘米來計算電容,真空電氣常數為:

3.2

介質損耗角dielectric loss angle

由絕緣材料作為介質的電容器上所施加的電壓與由此而產生的電流之間的相位差的余角。

3.3

介質損耗因數”dielectric dissipation factor

tand

損耗角ð的正切。

3.4

[介質]損耗指數[dielectric]loss index

3.5

該材料的損耗因數tan8與相對電容率e，的乘積，

復相對電容率complex relative permittivity

由相對電容率和損耗指數結合而得到的:

4電氣絕緣材料的性能和用途

4.1電介質的用途

電介質一般被用在兩個不同的方面:

用作電氣回路元件的支撐,并且使元件對地絕緣及元件之間相互絕緣:

用作電容器介質,

4.2影響介電性能的因素

下面分別討論頻豐、溫度、濕度和電氣強度對介電性能的影響。

4.2.1頻率

因為只有少數材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內它們的e,和tanð幾乎是恒定的,且被用作工程電介質材料,然而一般的電介質材料必須在所使用的頻率下測量其介質損耗因數和電容率。

電容率和介質損耗因數的變化是由于介質極化和電導而產生,重要的變化是極性分子引起的偶極子極化和材料的不均勻性導致的界面極化所引起的。

4.2.2溫度

損耗指數在一個頻率下可以出現一個大值，這個頻率值與電介質材料的溫度有關。介質攢耗因數和電容率的溫度系數可以是正的或負的,這取決于在測量溫度下的介質損耗指數大值位置。

4.2.3濕度

極化的程度隨水分的吸收量或電介質材料表面水膜的形成而增加,其結果使電容率、介質損耗因數和直流電導率增大。

注:濕度的顯著影響常言發生在1MHz以下及微波棚率范圍內。

4.2.4電場強度

存在界面極化時,自由離子的數目隨電場強度增大面增加,其損耗指數大值的大小和位置也隨此而變。

在較高的頻率下,只要電介質中不出現局部放電，電容率和介質損耗因數與電場強度無關