高压介质损耗测试仪价格
高低频介电常数测试仪
GCSTD-D
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
术语
3.1 定义:
3.1.1 这些试验方法所用术语定义以及电绝缘材料相关术语定义见术语标准D1711。
3.2 本标准专用术语定义:
3.2.1 电容,C,名词——当导体之间存在电势差时,导体和电介质系统允许储存电分离电荷的性能。
3.2.1.1 讨论——电容是指电流电量 q与电位差V之间的比值。电容值总是正值。当电量采用库伦为单位,电位采用伏特为单位时,电容单位为法拉,即:C=q/V
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3.2.2 耗散因子(D),(损耗角正切),(tanδ),名词——是指损耗指数(K'')与相对电容率(K')之间的比值,它还等于其损耗角(δ)的正切值或者其相位角(θ)的余切值(见图1和图2)。D=K''/K'
3.2.2.1 讨论——a:D=tanδ=cotθ=Xp/Rp=G/ωCp=1/ωCpRp
式中:
G=等效交流电导,
Xp=并联电抗,
Rp=等效交流并联电阻,
Cp=并联电容,
ω=2πf(假设为正弦波形状)
耗散因子的倒数为品质因子Q,有时成为储能因子。对于串联和并联模型,电容器耗散因子D都是相同的,按如下表示为:
D=ωRsCs=1/ωRpCp
串联和并联部分之间的关系满足以下要求:
Cp=Cs/(1 D2)
Rp/Rs=(1 D2)/D2=1 (1/D2)=1 Q2
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0.然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx.然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0
3.2.3 损耗角(缺相角),(δ),名词——该角度的正切值为耗散因子或反正切值K''/K'或者其余切值为相位角。
3.2.3.1 讨论——相位角和损耗角的关系见图1和图2所示。损耗角有时成为缺相角。
3.2.4 损耗指数,K''(ε''),名词——相对复数电容率虚数部分的大小;其等于相对电容率和耗散因子的乘积。
3.2.4.1 讨论——a——它可以表示为:
K''=K' D=功率损耗/(E2×f×体积×常数)
当功率损耗采用瓦特为单位,施加电压采用伏特/厘米为单位,频率采用赫兹为单位,体积(是指施加了电压的体积)采用立方厘米为单位,此时的常数值为5.556×10-13。
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4.试验方法摘要
4.1 电容和交流电阻测量在一个样本上进行。相对电容率等于样本电容除以(具有相同电极形状)真空电容计算值,同时很大程度上取决于误差源分辨率。耗散因子通常与样本几何形状无关,同时也可以依据测量值计算得出。
4.2 本方法提供了(1)电极,装置和测量方法选择指南;和(2)如何避免或修正电容误差的指导。
4.2.1 一般的测量考虑:
边缘现象和杂散电容 受保护电极
样本几何形状 真空电容计算
边缘,接地和间隙修正
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。
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。
4.2.2 电极系统—接触式电极
电极材料 金属箔片
导电涂料 烧银
喷镀金属 蒸发金属
液态金属 刚性金属
水
介电常数测量仪/介质损耗及介电常数测量仪/高频介电常数测量仪/工频介电常数测量仪/绝缘材料介电常数测量仪/固体介电常数测量仪计算机自动修正技术和测试回路最优化 —使测试回路 残余电感减至最低,彻底根除 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑。
4.2.3 电极系统—非接触式电极
固定电极 测微计电极
液体置换法
6 括号里的粗体字参阅这些试验方法附属的参考文献清单。
4.2.4 电容和交流损耗测量装置和方法选择
频率 直接和替代方法
两终端测量 三终端测量
液体置换法 精度考虑
信号源: DDS数字合成信号,频率范围 100KHZ-160MHZ;
信号源频率精度3×10-5 ±1个字,6位有效数;
Q值测量范围:1~1000;
Q值量程分档:30、100、300、1000、自动换档或手动换档;
电感测量范围:1nH~140mH 自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能;
电容直接测量范围:1pF~25nF;
主电容调节范围: 17~240pF;
准确度 150pF以下±1pF;150pF以上±1%;
信号源频率覆盖范围100kHz~160MHz;
合格指示预置功能范围:5~1000;
环境温度:0℃~+40℃;
消耗功率:约25W;电源:220V±22V,50Hz±2.5Hz;
提供厂家授权书原件及产品彩页。
由于这个原因,受保护电极(三终端)方法将用于作为仲裁方法,除非另有协定。图8显示了一种完整受保护和屏蔽电极系统的图解。尽管保护通常被接地,所示布置允许接地或测量电极,或者没有电极能容纳被使用的特殊三终端测量系统。
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如果保护接地,或者连接到测量电路中的一个保护终端上,测量的电容为两个测量电极之间的静电容,无保护电极和导线的接地电容与要求的静电容进行并联连接。为消除该误差源,采用一个屏障连接到保护上来包围无保护电极,如图8所示。
除了那些总是不方便或不实际的,且限制频率小于几兆赫兹的保护方法之外,已经设计出使用特殊电池和程序的技术,采用两终端测量,精度相当于受保护测量所获得的精度。此处所述方法包括屏蔽测微计电极(7.3.2)和液体置换方法(7.3.3)。
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介电常数是PCB阻抗设计中不可或缺的因子,指相对于真空增强材料储能容量的能力,属于材料本身所固有的电气特性。
线路板向高频高速发展,对控制传输线阻抗的精度要求越来越高,而板材商提供介电常数值一般采用谐振腔法测得,且介电常数受到频率影响,在不同频率下存在差异,设计中如何取值才能提高阻抗的精度。提供一种准确并与使用设计模型匹配的介电常数值至关重要,同时如何测量及选取介电常数需引起板材商和PCB生产厂商重视。
文章通过实验考察谐振腔法、传输线法(S3)、反推法对测量Megtron6板材Dk值的差异,分析其对阻抗精度的影响,对比三种方法的优势和局限性,通过统计与推算,给出不同规格材料的Dk修正值,为后续相关研究提供理论依据。
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1什么是介电常数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)与介质中电场的比值即为相对介电常数(permittivity)介电常数指相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。
6.3 样本几何形状——为测定某一材料的电容率和耗散因子,优选薄板样本。圆柱形样本也可以使用,但是通常具有较低的精度。电容率较大不确定度来源是样本尺寸测定,特别是样本厚度测定。
因此,厚度应足够大以允许其测量值具有要求的精度。选择的厚度将取决于样本生产的方法和可能的点到点变化。对于1%精度,厚度为1.5mm(0.06in)通常是足够的,尽管对于较大的精度,要求使用一个较厚的样本。
当使用箔片或刚性电极时,另一误差源是电极和样本之间的不可以避免的间隙。对于薄样本,电容率误差可大至25%。类似误差在耗散因子中也会产生,尽管当箔片电极涂覆了一种油脂时,两种误差不可能具有相同的大小。为在薄样本上获得较准确的测量值,使用液体置换方法(6.3.3)。
介电性能是指在电场作用下,表现出对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数(Dk)和介质损耗(损耗因子Df或损耗正切角tanδ)来表示。
介电常数和介质损耗测试仪由Q表、测试装置,电感器及标准介质样品组成,能对绝缘材料进行高频介质损耗角正切值(tanδ)和介电常数(ε)的测试。它符合国标GB/T 1409-2006,美标ASTM D150以及IEC60250规范要求。
该方法降低了或完全消除了样本的电极需求。厚度必须进行测定,测量时,在电学测量所用的样本区域上进行系统性地分布测量,厚度测量值均匀性应在±1%的平均厚度之内。如果样本整个区域将被电极覆盖,同时如果已知材料密度,可通过称量法来测定平均厚度。样本直径选择应使得能提供一个具有要求精度的样本电容测量值。采用受到良好保护和遮蔽的装置,将没有困难测量电容为10pF,分辨率为1/1000的样本。
如果将要测试一个低电容率的厚样本,则可能将需要直径大于等于100mm,以获得要求的电容精度。在测量较小值的耗散因子时,关键点是电极的串联电阻应不会有助于产生相当大的扩散因子,同时测量网络没有大电容的电阻应与样本进行并联连接。这些观点的靠前点是偏好厚样本;第二点建议大区域的薄样本。测微计电极方法(6.3.2)可用于消除串联电阻的影响。使用一个受保护样本固定架(图8)来将外部电容降至较低。
6.4 真空电容计算——可以较准确计算电容所用的实际形状为平坦平行板和同轴圆筒,电容计算用公式见表1所示。这些公式以测量电极之间的均匀电场,同时在边缘没有边缘现象为基础。以此为基础计算的电容也就是熟知的电极之间静电容。
介电常数和介质损耗测试仪工作频率范围是100kHz~100MHz,它能完成工作频率内材料的高频介质损耗角(tanδ)和介电常数(ε)变化的测试。
高压介质损耗测试仪,AA
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