硅橡膠介電常數(shù)損耗測定儀變壓器電橋比西林電橋有很大的優(yōu)點，它允許將屏蔽和保護電極直接接地且不需要附加的輔助橋臂。這種電橋可在從工頻到數(shù)十MHz的頻率范圍內(nèi)使用,比西林電橋使用的頻率范圍寬，由于頻率 范圍的不同，橋的具體結(jié)構(gòu)也不相同.

A.2.2低頻電橋

通常是一個高壓電橋（更精密，電壓頃 是高壓，以是中壓），這種電橋的技術(shù)與變壓器的技術(shù)有關(guān)。 可采用兩類電源：

1） 電源電壓直接加到一個繞組上，另一個繞組則起變壓器次級繞組的作用。

2） 將電源加到初級繞組上（見圖A.3）,而電橋的兩個繞組是由兩個分開的次級線路組成或是由 一個帶有中間抽頭能使獲得電壓，和以 的次級繞組組成.

與所有的測量變壓器一樣，電橋存在誤差（矢量比U} /U2與其理論值之間的差兒 這種誤差隨負(fù)載 而變化，尤其是Ui和以之間的相位差，它會直接影響ta海的測量值。

因此，必須對電橋進行校正，這可以用一個無損耗電容Cn（與在西林電橋中使用的相似）代替Zx進 行.如果d與a的值相同，這實際上是替代法，測試前應(yīng)校正。但由于&很少是可調(diào)的，因此負(fù)載 的變化對公不再有效。電橋在恒定負(fù)載下工作是可能的，如圖A. 4所示：當(dāng)測量嵐時，用一個轉(zhuǎn)換開 關(guān)把6接地，反之亦然。這時對于高壓繞組來說兩個負(fù)載的總和是恒定的。（嚴(yán)格地說，低壓邊也應(yīng) 該用一個相似的裝置，但由于連在低壓邊的負(fù)載很小，盡管采用這樣處理很容易，但意義小。）

另外，若用并聯(lián)在電壓上的一個純電容*校正時，承受電壓以 的測量阻抗Zm組成如下：

1） 如果以 和，是同相的（理想情況），則用一個純電容Cm組成。

2） 如果U2超前Un則用一個電容Cm和一個電阻Rm組成。

3） 如果以滯后于Un則電阻Rm應(yīng)變成負(fù)的。這就是說，為了重新建立平衡必須在U] 一邊并 人一個電阻形成電流分量，其實并不存在適用于高壓的可調(diào)高電阻，因此通常阻性電流分量 是用一個輔助繞組來獲得的，這個輔助繞組提供一個與U]同相的低電壓圖A. 5）。

注：不可在d上串接一個電阻。因為如果將電阻接在電容器后面會破壞Cn測量極和保護極間的等電位；如果將 電阻接到前面的高壓導(dǎo)線上，則電阻（內(nèi)）電流也將包括保護電路的電流，這就可能無法校正。

這些論述同樣適用于上述第二種情況的電阻Rm。但在低壓邊容易將三個電阻R、足 和F以星形聯(lián)接來

變壓器介質(zhì)損耗測試儀式中：

AChCh的增量。

在50 kHz到50 MHz的頻率范圍內(nèi)能方便地設(shè)計這種網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)也容易有效地屏蔽。但其缺 點是平衡隨頻率的變化太靈敏，以致于電源頻率的諧波很不平衡。為了能拓寬頻率范圍，必須改變或換 接電橋元件，在較高頻率下接線和開關(guān)阻抗（若使用開關(guān)時）會引入很大的誤差。

A* 4諧振法（Q表法）

諧振法或Q表法是在10 kHz到260 MHz的頻率范圍內(nèi)使用。它的原理是基于在一個諧振電路 中感應(yīng)一個已知的弱小電壓時，測量在該電路出現(xiàn)的電壓。圖A. 8表示這種電路的常用形式，在線路 中通過一個共用電阻R將諧振電路耦合到振蕩器上，也可用其他的耦合方法。

操作程序是在規(guī)定的頻率下將輸入電壓或電流調(diào)節(jié)到一個已知值，然后調(diào)節(jié)諧振電路達到大諧 振，觀察此時的電壓U八 然后將試樣接到相應(yīng)的接線端上，再調(diào)節(jié)可變電容器使電路重新諧振，觀察新 的電壓S的值。

在接入試樣并重新調(diào)節(jié)線路時，只要見圖A. 8）其總電容幾乎保持不變。試樣電容近似于 △G即是可變電容器電容的變化量。

試樣的損耗因數(shù)近似為：

"泌& 余（*一￡）  A.9）

式中：

G——電路中的總電容，包括電壓表以及電感線圈本身的電容；

Q】、Q°——分別為有無試樣聯(lián)接時的Q值。

測量誤差主要來自兩臺指示器的標(biāo)定刻度以及在連線中尤其是在可變電容器和試樣的連線中所引 入的阻抗。對于高的損耗因數(shù)值的條件可能不成立，此時上面引出的近似公式不成立.

A.5變電納法（變電抗法）

圖1所示的測微計電極系統(tǒng)是哈特遜（Hartshorn）改進的，被用于消除在高頻下因接線和測量電容 器的串聯(lián)電感和串聯(lián)電阻對測量值產(chǎn)生的誤差。在這樣的系統(tǒng)中，是由于在測微電極中使用了一個與 試樣連接的同軸回路，不管試樣在不在電路中，電路中的電感和電阻總是相對地保持恒定。夾在兩電極 之間的試樣，其尺寸與電極尺寸相同或小于電極尺寸，除非試樣表面和電極表面磨得很平整，否則在試 樣放到電極系統(tǒng)里之前,必須在試樣上貼一片金屬箔或類似的電極材料。在試樣抽出后，調(diào)節(jié)測微計電 極，使電極系統(tǒng)得到同樣的電容。

按電容變化仔細(xì)校正測微計電極系統(tǒng)后，使用時則不需要校正邊緣電容、對地電容和接線電容。其 缺點是電容校正沒有常規(guī)的可變多層平板電容器那么精密且同樣不能直接讀數(shù)。

在低于1MHz的頻率下，可忽略接線的串聯(lián)電感和電阻的影響，測微計電極的電容校正可用與測 微計電極系統(tǒng)并聯(lián)的一個標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容來校正，

在接和未接試樣時電容的變化量是通過這個電容器來測得。

在測微計電極中，次要的誤差來源于電容校正時所包含的電極的邊緣電容，此邊緣電容是由于插入 一個與電極直徑相同的試樣而稍微有所變化,實際上只要試樣直徑比電極直徑小2倍試樣厚度，就可 消除這種誤差。

首先將試樣放在測微計電極間并調(diào)節(jié)測量電路參數(shù)。然后取出試樣，調(diào)節(jié)測微計電極間距或重新 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電容器來使電路的總電容回到初始值。

按表2計算試樣電容C吳

損耗因數(shù)為：

也響=（七云"  （a.io）

式中：

△G——接入試樣后，在諧振的兩側(cè)當(dāng)檢測器輸入電壓等于諧振電壓的也/2時可變電容器

（圖1）的兩個電容讀數(shù)之差。

△G—在除去試樣后與上述相同情況下的兩電容讀數(shù)差.

值得注意的是在整個試驗過程中試驗頻率應(yīng)保持不變。

注；貼在試樣上的電極的電阻在髙頻下會變得相當(dāng)大，如果試樣不平整或厚度不均勻，將會引起試樣損耗因數(shù)的明 顯增加。這種變得明顯起來的頻率效應(yīng)，取決于試樣表面的平整度，該頻率也可低到10 MHzt因此，必須在 io MHg及更高的頻率下，且沒有貼電極的試樣上做電容的損耗因數(shù)的附加測量，假設(shè)Cw和tan<5w為不貼電 極的試樣的電容和損耗因數(shù)，則計算公式為：

tanB = ^-tan^w  （ A. 11 ）

Cw

式中：

Cw-…帶電極的試樣電容。

A. 6屏蔽

在一個線路兩點之間的接地屏蔽，可消除這兩點之間的所有的電容，而被這兩個點的對地電容所代 替，因此，導(dǎo)線屏蔽和元件屏蔽可任意運用在那些各點對地的電容并不重要的線路中；變壓器電橋和帶 有瓦格納接地裝置的西林電橋都是這種類型的電路。

從另一方面來說,在采用替代法電橋里，在不管有沒有試樣均保持不變的線路部分是不需要屏 蔽的。

實際上，在電路中將試樣、檢測器和振蕩器的連線屏蔽起來。并盡可能將儀器封裝在金屬屏蔽里, 可以防止觀察者的身體（可能不是地電位或不固定）與電路元件之間的電容變化.

對于100 kHz數(shù)量級或更高的頻率，連線應(yīng)可能短而粗，以減小自感和互感；通常在這樣的頻率下 即使一個很短的導(dǎo)線其阻抗也是相當(dāng)大的，因此若有幾根導(dǎo)線需要連接在一起，則這些導(dǎo)線應(yīng)盡可能的 連接于一點。

如果使用一個開關(guān)將試樣從電路上脫開，開關(guān)在打開時它的兩個觸點之間的電容必須不引入測量 誤差，在三電極測量系統(tǒng)中，要做到這點，可以在兩個觸點間接入一個接地屏蔽，或是用兩個開關(guān)串聯(lián), 當(dāng)這兩個開關(guān)打開時，將它們之間的連線接地，或?qū)⒉唤拥厍姨幱跀嚅_狀態(tài)的電極接地。

A.7電橋的振蕩器和檢測器

A. 7, 1交流電壓源

滿足總諧波分量小于1%的電壓和電流的任一電壓源。

A.7.2檢測器

下列各類檢測器均可使用，并可以帶一個放大器以增加靈敏度：

1） 電話（如需要可帶變頻器）；

2） 電子電壓表或波分析器；

3） 陰極射線示波器；

4） “電眼"調(diào)節(jié)指示器；

5） 振動檢流計（僅用于低頻）。

在電橋和檢測器中間需加一個變壓器，用它來匹配阻抗或者因為電橋的一輸出端需接地。

諧波可能會掩蓋或改變平衡點，調(diào)節(jié)放大器或引入一個低通濾波器可防止該現(xiàn)象。對測量頻率的 二次諧波有40 dB的分辨率是合適的，

A.8頻率范圍

 1西林電橋電路圖

具有瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋變壓器電橋，恒載校正虛線：與Cm并聯(lián)形成一個高電阻（當(dāng)A超前于11時）變壓器電橋，當(dāng)既滯后于V時的補償（用繞組仏）檢測器并聯(lián)T型網(wǎng)絡(luò)的電路原理圖并聯(lián)T型網(wǎng)絡(luò)的實際線路圖諧振法的電路圖

硅橡膠介電常數(shù)損耗測定儀

高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及力學(xué)狀態(tài)對介電性景響也很大。結(jié)品能鏈段上偶極矩的取向極化，因此高聚物的介質(zhì)損耗隨結(jié)晶度升高而下降。當(dāng)高聚物結(jié)晶度大于70%時，鏈段上的偶極的極化有時被，介電性能可降至低值，同樣的道理，非晶態(tài)高聚物在玻璃態(tài)下比在高彈態(tài)下具有更低的介質(zhì)損耗。此外，高聚物中的增塑利、雜質(zhì)等對介電性能也有很大景響。

介質(zhì)損耗（dielectric loss ）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。

介質(zhì)損耗因數(shù)（dielectric loss factor）指的是衡量介質(zhì)損耗程度的參數(shù)?！疽罁?jù)標(biāo)準(zhǔn)】GB/T 16491、GB/T 1040、GB/T 8808、GB/T 13022、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、GB/T 16825、GB/T 17200、GB/T 3923.1、GB/T 528、GB/T 2611、GB/T 6344、GB/T 20310、GB/T 3690、GB/T 4944、GB/T 3686、GB/T 529、GB/T 6344、GB/T 10654、HG/T 2580、JC/T 777、QB/T 2171、HG/T 2538、CNS 11888、JIS K6854、PSTC-7、ISO 37、AS 1180.2、BS EN 1979、BSEN ISO 1421、BS EN ISO 1798、BS EN ISO 9163、DIN EN ISO 1798、GOST 18299、DIN 53357、ISO 2285、ISO 34-1、ISO 34-2、BS 903、BS 5131、DIN EN 12803、DIN EN 12995、DIN53507-A、DIN53339、ASTM D3574、ASTM D6644、ASTM D5035、ASTM D2061、ASTM D1445、ASTM D2290、ASTM D412、ASTM D3759/D3759M

功能介紹

1.自動停機：試樣破壞后，移動橫梁自動停止移動（或自動返回初始位置、

2.自動換檔：根據(jù)試驗力大小自動切換到適當(dāng)?shù)牧砍蹋源_保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

3.條件模塊：試驗條件和試樣原始數(shù)據(jù)可以建立自己的標(biāo)準(zhǔn)模塊的形式存儲；方便用戶的調(diào)用和查看，節(jié)省試驗時間

4.自動變速：試驗過程的位移速度或加載速度可按預(yù)先編制、設(shè)定的程序自動完成也可手動改變

5.自動程制：根據(jù)試驗要求，用戶可方便的建立自己的試驗?zāi)０澹ǚ椒?、，便于二次調(diào)用，可實現(xiàn)試驗加載速度、應(yīng)力、應(yīng)變的閉環(huán)試驗控制

6.自動保存：試驗結(jié)束，試驗數(shù)據(jù)和曲線計算機自動保存，杜絕因忘記存盤而引起的數(shù)據(jù)丟失

7.測試過程：試驗過程及測量、顯示、分析等均由微機完成

8.批量試驗：對相同參數(shù)的試樣，一次設(shè)定后可順次完成一批試驗

9.試驗軟件：中文Windows用戶界面，操作簡便

10.顯示方式：數(shù)據(jù)與曲線隨試驗過程動態(tài)顯示

11.曲線遍歷：試驗完成后，可對曲線進行放大再分析，用鼠標(biāo)查到試驗曲線上各點對應(yīng)的數(shù)據(jù)

12.試驗報告：可根據(jù)用戶要求進行編輯打印

13.限位保護：具有程控和機械兩級限位保護

14.過載保護：當(dāng)負(fù)荷超過額定值3～5%時，自動停機

15.報告顯示：自動和人工兩種模式求取各種試驗結(jié)果，自動形成報表，使數(shù)據(jù)分析過程變的簡單，便于用戶

16.添加試驗方法：用戶可跟據(jù)試驗要求，添加試驗方法

軟件說明

a.軟件系統(tǒng)：中英文Windows2000/XP/Win7平臺下軟件包

b.自動儲存：試驗條件、試驗結(jié)果、計算參數(shù)、標(biāo)距位置自動儲存。

c.自動返回：試驗結(jié)束后，試驗機橫梁會自動返回到試驗初始位置。

d.連續(xù)試驗：一批試驗參數(shù)設(shè)定完成后，可連續(xù)進行測試。

e.多種曲線：同一圖形上可顯示多種不同的曲線：荷重--位移、荷重-時間、位移--時間、應(yīng)力—應(yīng)變、荷重—兩點延伸等到多種曲線。

f.曲線對比：同組試樣的曲線可在同一張圖上疊加對比。

g.報告編輯：可按用戶要求輸出不同的報告形式。

h.動態(tài)顯示：測試過程中，負(fù)荷、伸長、位移及選中的試驗曲線隨著測試的進行，實時動態(tài)顯示在主控屏幕上。

i.自動變標(biāo)：試驗中負(fù)荷、伸長等曲線坐標(biāo)，如果選擇不當(dāng)，可根據(jù)實測值的大小，自動變換座標(biāo)。保證在任何情況下 曲線以大的形式顯示在屏幕上。

j.峰值保持：在測試的整個過程中，測試項目的大值始終隨著試驗的進行，在屏幕窗口上顯示。

k.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：滿足GB、ISO、JIS、ASTM、DIN等多種試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)。

試驗機儀表：本儀表采用國際比較先進的放大器，A/D、微處理器、高性能高清晰的液晶顯示屏構(gòu)成，整個系統(tǒng)采用類似手機PDA鍵盤，光標(biāo)導(dǎo)航，全中文顯示，浮點數(shù)數(shù)據(jù)處理，結(jié)構(gòu)簡單操作方便，自動計算存儲，適合于企業(yè)，質(zhì)檢單位材料力學(xué)儀表。

工作環(huán)境條件1 在室溫100C～350C范圍內(nèi)，相對濕度不大于80%；2 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺上正確安裝，水平度為0.2/1000；3 在無震動、無腐蝕性介質(zhì)和無較強電磁場干擾的環(huán)境中；4 電源電壓的波動范圍不應(yīng)超出額定電壓的±10%。

結(jié)構(gòu)特征及工作原理

本機由機械、電氣二大部分組成。

1機械部分結(jié)構(gòu)及工作原理：

本機采用電動加載方式，底部是整機結(jié)構(gòu)承載支架，內(nèi)部包含有電機驅(qū)動器、加載電機、減速機構(gòu)、動力傳動機構(gòu)等部件；上部是試樣夾持及力值、位移測量機構(gòu)，包含有試樣拉伸夾具、測力傳感器、位移傳感器等主要部件。

2 電氣部分：

    電氣部分由顯示測量控制部分組成。顯示測量控制部分實現(xiàn)各種控制、顯示、數(shù)據(jù)采集、處理等功能。軟件部分的操作請仔細(xì)閱讀《軟件說明書》。

3 本機的幾項主要功能：

3.1 全開放性參數(shù)設(shè)置

3.2 設(shè)置參數(shù)保存

3.3 浮動零點設(shè)置，可隨時調(diào)整零點

3.4 峰值保持及存儲，常值跟隨；

3.5 在有效速度范圍內(nèi)，速度值任意設(shè)置；

3.6 橫梁移動過程中的速度快捷切換功能

3.7 靈活的數(shù)據(jù)查詢顯示功能；

3.8 過載停機保護功能；

3.9 試驗結(jié)束自動判斷功能；

3.10 極限位置保護等；

本機采用機電一體化設(shè)計 ，主要由測力傳感器、變送器、微處理器、負(fù)荷驅(qū)動機構(gòu)、計算機及彩色噴墨打印機構(gòu)成。它具有寬廣準(zhǔn)確的加載速度和測力范圍，對載荷、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度，還可以進行等速加載、等速位移的自動控制試驗。落地式機型 ，造型涂裝均充分考量了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計，人體工程學(xué)之相關(guān)原則。

主要特點:采用進口光電編碼器進行位移測量，控制器采用嵌入式單片微機結(jié)構(gòu)，內(nèi)置功能強大的測控軟件，集測量、控制、計算、存儲功能于一體。具有自動計算應(yīng)力、延伸率（需加配引伸計）、抗拉強度、彈性模量的功能，自動統(tǒng)計結(jié)果；自動記錄大點、斷裂點、點的力值或伸長量；采用計算機進行試驗過程及試驗曲線的動態(tài)顯示，并進行數(shù)據(jù)處理，試驗結(jié)束后可通過圖形處理模塊對曲線放大進行數(shù)據(jù)再分析編輯，并可打印報表。3年保修，終身維護！

注意事項1、該儀器初始的包裝材料需小心保存，安裝需由本公司的專業(yè)技術(shù)人員進行操作。2、若儀器由于任何原因必須返修，必須將其裝入原紙箱中以防運輸途中損壞。3、在開機前，操作者要首先熟悉操作方法。

使用本機之前，請認(rèn)真閱讀使用說明書，充分理解之后，再開機使用。請愛護本機，正確使用，以便使該機永遠保持較高的精度和良好的運行狀態(tài)。

確度ALC ON 10% x設(shè)定電流 + 20μAALC OFF 6% x設(shè)定電壓 + 20μADC偏置電壓源電壓 / 電流范圍：0V—±5V / 0mA—±50mA分辨率：0.5mV / 5μA電壓準(zhǔn)確度：1% x設(shè)定電壓 + 5mVISO ON：用于電感、變壓器加偏置測試AC源內(nèi)阻ISO ON：100ΩISO OFF：30Ω、50Ω、
電源電壓：220V±20%，50Hz±2Hz功耗80VA體積(W×H×D)： 280 mm × 88 mm × 370 mm(無護套)，369 mm × 108 mm × 408 mm(帶護套)。重量：約5kg將在以后的測試過程中進行開路校正計算。如果頻率1，頻率2。設(shè)置為OFF, 開路校正計算采用插入法所計算出的當(dāng)前頻率的開路校正數(shù)據(jù)。如果頻率1，頻率2 設(shè)置為ON, 同時當(dāng)前測試頻率等于頻率1，頻率2， 則頻率1，頻率2 的開路校正數(shù)據(jù)將被用于開路校正的計算。
平衡測試功能變壓器參數(shù)測試功能測試速度:13ms/次電壓或電流的自動電平調(diào)整（ALC）功能V、I 測試信號電平監(jiān)視功能內(nèi)部自帶直流偏置源可外接大電流直流偏置源10點列表掃描測試功能30Ω、50Ω、100Ω可選內(nèi)阻內(nèi)建比較器，10檔分選和計數(shù)功能內(nèi)部文件存儲和外部U盤文件保存測量數(shù)據(jù)可直接保存到U盤RS232C、 USB 、LAN、HANDLER、GPIB、DCI接口
選件，DCI與GPIB 只能2者選1通用技術(shù)參數(shù)工作溫度, 濕度：0℃－40℃, ≤ 90%RH
列表掃描10點列表掃描可對頻率、AC電壓/電流、內(nèi)/外DC偏置電壓/電流進行掃描測試每掃描點可單獨分選內(nèi)部非易失性存儲器：100組LCRZ儀器設(shè)定文件，201次測試結(jié)果外部USB存儲器GIF圖像LCRZ儀器設(shè)定文件測試數(shù)據(jù)USB存儲器直接存儲
接口I/O接口：HANDLER，從儀器后面板輸出串行通訊接口：USB、RS232C并行通訊接口：GPIB接口（選件）網(wǎng)絡(luò)接口：LAN存儲器接口：USB HOST（前面板）偏置電流源控制接口DCI
技術(shù)參數(shù)顯示器:480×RGB×272，4.3寸TFT LCD顯示器。測試信號頻率：20Hz—1MHz分辨率：10mHz，4位頻率輸入準(zhǔn)確度：0.01%AC電平測試信號電壓范圍：10mV—2Vrms電壓分辨率:100μV，3位輸入準(zhǔn)確度ALC ON 10% x設(shè)定電壓 + 2mVALC OFF 6% x設(shè)定電壓 + 2mV測試信號電流范圍：100μA—20mA電流分辨率：1μA，3位輸入
性能特點4.3寸TFT液晶顯示中英文可選操作界面高1MHz的測試頻率，10mHz分辨率
短路校正功能操作步驟短路校正包括采用插入計算法的全頻短路校正和對所設(shè)定的2 個頻率點進行的單頻短路校正。執(zhí)行下列操作步驟利用插入計算法對全頻率進行短路校正。
按軟鍵 關(guān) ，關(guān)閉開路校正功能。以后的測量過程中將不再進行開路校正的計算。短路校正
使用DCI接口可控制外部直流偏流源，偏置電流可達120A

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復(fù)合材料等的一項重要的物理性質(zhì)，通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)（ε），可進一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；該儀器用于科研機關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。

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(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，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(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)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(shù)。

1．Q值測量范圍：2～1023

2．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；

3．電感測量范圍：自身殘余電感和測試引線電感的自動扣除功能4.5nH-100mH 分別有0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH九個電感組成。

4．電容直接測量范圍：1～460pF                                                

5．主電容調(diào)節(jié)范圍： 30～500pF                                            

6．電容準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%                                     

8、型號頻率指示誤差：1*10^-6 ±1                                      

Q值合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000

Q值自動鎖定，無需人工搜索

9．Q表正常工作條件

a. 環(huán)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(chǎn)品配置：

a.測試主機一臺；

b.電感一套；

c.夾具一 套

1.    平板電容器

極片尺寸：φ25.4mm\φ50mm

極片間距可調(diào)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(diào)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(shù)顯電極

本測試裝置是由精密機械構(gòu)件組成的測微設(shè)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(huán)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(biāo)：

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。

附表一,介質(zhì)損耗測試系統(tǒng)主要性能參數(shù)一覽表

BH916測試裝置                                        GDAT高頻Q表

平板電容極片 Φ50mm/Φ25.4mm                         可選頻率范圍10KHz-70MHz

間距可調(diào)范圍≥15mm                                   頻率指示誤差3×10-5±1個字

夾具插頭間距25mm±0.01mm                             主電容調(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF

測微桿分辨率0.001mm                                  主調(diào)電容誤差<1%或1pF

夾具損耗角正切值≦4×10-4 （1MHz)                    Q測試范圍2～1023

附表二    電感組典型測試數(shù)據(jù)

如果e保持常數(shù)（已知電平）一個約定的電壓表連于回路電容的兩端，電壓表的指示直接用回路Q的單位進行定標(biāo)，從而能直接讀出回路的Q值。

串聯(lián)諧振電路中，有效電阻R，除被測電感有效電阻外，還包括Q表內(nèi)部調(diào)諧電容器，指示電壓表，寬帶變壓器和接線柱等損耗等效電阻值。所以Q表測得值將稍低于被測電感的實際的有效Q值。

基于上述理由，為了正確地測量元件的Q值，還需要考慮到測試回路中殘余參數(shù)的影響。

本機測試回路中殘余成分是很小的，對一般的測量可予忽略，即Q表指示

讀得值等于被測元件的有效Q值。對測試頻率高于10MHz，又要較高精確度時，需按均值進行修正。均值的高低能直接表征Q表自身回路的品質(zhì)優(yōu)劣。不能提供均值的Q表，其測得Q值的有效性不能得到確認(rèn)。Q表修正值見第13頁的表格。(1) Q量程鍵：開機默認(rèn)狀態(tài)為Q值手動量程(Manual)的MQ檔。按Q量程鍵即為Q值自動量程（Auto），再按該鍵，又為手動量程。

(2) Q記憶鍵：按該鍵即能實現(xiàn)Q值自動記憶功能，此時顯示屏上以較小字體 顯示的Q值為調(diào)諧過程中的變化值，而Q值框內(nèi)為諧振峰值，即Q值。

(3) Σ測量鍵:這是對絕緣材料進行介電常數(shù)（ε）和損耗角正切值（tanδ）測量的功能鍵。要完成該功能測量還需相應(yīng)的測試夾具和調(diào)諧電感器的配合。

(4) Q預(yù)置鍵，當(dāng)按鍵后，即能把當(dāng)時顯示的Q值作為預(yù)置值，以后當(dāng)測試超過該值時，會顯示“GO"并蜂鳴，表示超過原預(yù)置值。適宜于批量元件測試。

(5) 彩屏顯示區(qū)，（見4.3顯示屏示意圖五）。

(6) 頻率設(shè)置數(shù)字和小數(shù)點鍵共11個。。

(7) “SET"鍵，快速按一次該鍵，就進入頻率值數(shù)字設(shè)置狀態(tài)，通過11個數(shù)字和小數(shù)點鍵設(shè)置具體頻率值，顯示屏左上方顯示設(shè)置的頻率值，再按一次“SET"鍵，即完成頻率數(shù)字設(shè)置。

(8) 信號輸出端口：能輸出測試信號，頻率從1kHz至70MHz，幅值約50mV(1kΩ)。

(9) 當(dāng)長按“SET"鍵后，頻率顯示會從四位數(shù)顯改變?yōu)榘宋粩?shù)顯，其中一位數(shù)在閃變，這時調(diào)此頻率調(diào)節(jié)旋鈕，順時針轉(zhuǎn)動頻率，反之，降低頻率值。

(10) 頻率調(diào)節(jié)粗細(xì)選擇鍵，通過該二鍵選擇，使頻率調(diào)節(jié)旋鈕的調(diào)節(jié)細(xì)度在合適的位置上。當(dāng)功能鍵“Σ測量"啟動時，其中

(12) USB通訊口座。

(13)  同軸慢轉(zhuǎn)調(diào)諧旋鈕，通過該旋鈕仔細(xì)調(diào)諧達到諧振（即大Q值）。

(14) 測試回路接線柱：左邊是電感器接線柱，右邊是接電容器接線柱。

1 測試工作頻率。

2 有效Q值顯示，當(dāng)Q記憶時為調(diào)諧過程中Q大值顯示，即Q測得值。

3 調(diào)諧過程中Q變化值，顯示調(diào)諧過程幫助操作者調(diào)諧用。

4 調(diào)諧電容值。

5 軟件自動計算的有效L值。

6 Q預(yù)置值。

7 超過預(yù)置值的顯示符號，同時發(fā)聲。

8 Q量程顯示。

9 Q量程手動或自動顯示。

10 調(diào)諧中Q變化的百分比。

11 Q調(diào)諧指針。變壓器介質(zhì)損耗測試儀流體排出法

在電容率近似等于試樣的電容率，而介質(zhì)損耗因數(shù)可以忽略的一種液體內(nèi)進行測量，這種測量與試 樣厚度測量的精度關(guān)系不大。當(dāng)相繼采用兩種流體時，試樣厚度和電極系統(tǒng)的尺寸可以從計算公式中 消去.

 試樣為與試驗池電極直徑相同的圓片，或?qū)y微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應(yīng) 忽略不計。在測微計電極中，為了忽略邊緣效應(yīng)，試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度’

5. 1.2.3 邊緣效應(yīng)

為了避免邊緣效應(yīng)引起電容率的測量誤差，電極系統(tǒng)可加上保護電極。保護電極的寬度應(yīng)至少為 兩倍的試樣厚度，保護電極和主電極之間的間隙應(yīng)比試樣厚度小。假如不能用保護環(huán)，通常需對邊緣電 容進行修正，表1給出了近似計算公式。這些公式是經(jīng)驗公式，只適用于規(guī)定的幾種特定的試樣形狀。

此外，在一個合適的頻率和

1— —溫度計插孔s

2— —絕緣子s

3— —過剩液體溢流的兩個出口 0

圖3測■液體的兩電極試驗池示例1——溫度計插孔《

2 1 mm厚的金屬板彳

3——石英玻璃&

4 1 mm或2 mm的間隙；

5——溫度計插孔。

圖4液體測量的平板兩電極試驗池

附錄A

（資料性附錄）
儀 器

A. 1西林電橋

A. 1. 1概述

西林電橋是測量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的經(jīng)典的裝置.它可使用從低于工頻（50 Hz?60 Hz） 直至100 kHz的頻率范圍，通常測定50 pF?1 000 pF的電容（試樣或被試設(shè)備通常所具有的電容）。

這是一個四臂回路（圖A.l）o其中兩個臂主要是電容（未知電容役和一個無損耗電容另外 兩臂（通常稱之為測量臂）由無感電阻R和R組成，電阻死 在未知電容Cx的對邊上，測量臂至少被 一個電容G分流。一般地說，電容G和兩個電阻R和死 中的一個是可調(diào)的，

如果采用電阻艮和（純）電容Cs的串聯(lián)等值回路來表示電容Cx,則圖A. 1所示的電橋平衡時 導(dǎo)出：

Cs = Cn •  （ A* 1 ）

和 tan（5x =（V Cs^s — } R  （ A. 2 ）

如果電阻R被一個電容G分流，則姑渺的公式變?yōu)椋?/span>

tan^x = Ci-Ri —— （ A. 3 ）

由于頻率范圍的不同，實際上電橋構(gòu)造會有明顯的不同&例如一個50 pF?1 000 pF的電容在 50 Hz時的阻抗為60 MC?3 MQ,在100 kHz時的阻抗為3 000 Q?1 500

頻率為100 kHz時，橋的四個臂容易有相同數(shù)量級的阻抗，而在50 Hz?60 Hz的頻率范圍內(nèi)則是 不可能的。因此，出現(xiàn)了低頻和（相對）高頻兩種不同形式的電橋。

A. 1.2低頻電橋

一般為高壓電橋，這不僅是由于靈敏度的緣故，也因為在低頻下正是高電壓技術(shù)特別對電介質(zhì)損耗 關(guān)注的問題.電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級上相差很多，結(jié)果，絕大部分電壓都施加在電容 Cx和Cn上，使電壓分配不平衡。上面給出的電橋平衡條件只是當(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r才成 立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩(wěn)定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護的電容G和*是一 致的，這個保護對于CN來說是的。

由于選擇不同的接地方法，實際上形成了兩類電橋。

A. L2. 1帶屏蔽的簡單西林電橋

橋的B點（在測量臂邊的電源接線端子）與屏蔽相連并接地。

屏蔽能很好地起到防護高壓邊影響的作用，但是增加了屏蔽與接到測量臂接線端M和N的各根 導(dǎo)線之間電容，此電容承受跨接測量臂兩端的電壓，這樣會引入一個通常使姑溫的測量精度限于 0.1%數(shù)量級的誤差，當(dāng)電容公和言不平衡時尤為顯著。

A. 1.2. 2帶瓦格納（Wagner）接地電路的西林電橋

圖A.2示出了使電橋測量臂接線端與屏蔽電位相等的方法,這種方法是通過使用外接輔助橋臂 Za、ZN瓦格納接地電路），并使這兩個輔助橋臂的中間點P接到屏蔽并接地。調(diào)節(jié)輔助橋臂（實際為 ZQ以使在ZA和Ze上的電壓分別與電橋的電容臂和測量臂兩端的電壓相等。顯然，這個解決方法包 括兩個橋即主橋AMNB和輔橋AMPB（或ANPB）同時平衡。通過檢測器從一個橋轉(zhuǎn)換到另一個橋逐 次地逼近平衡而終達到二者平衡，用這種方法精度可以提高一個數(shù)量級，這時，實際上該精度只決定 于電橋元件的精密度。

14

必須指出，只有當(dāng)電源的兩端可以對地絕緣時才使用上述特殊的解決方法。如果不可能對地絕緣, 則必須使用更復(fù)雜的裝置（雙屏蔽電橋）.

A. 1.3高頻西林電橋

這種電橋通常在中等的電壓下工作，是比較靈活方便的一種電橋；通常電容CN是可變的（在高壓 電橋中電容通常是固定的），比較容易采用替代法。

由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路。

A. 1.4關(guān)于檢測器的說明

當(dāng)西林電橋的B點接地時，必須避免檢測器的不對稱輸入（這在電子設(shè)備中是常有的）。

然而這樣的檢測器只要接地輸入端總是連接于P點，就能與裝有瓦格納接地線路的電橋一起 使用。

A.2 變壓器電橋（電感比例臂電橋）

A.2. 1概述

這種電橋的原理比西林電橋簡單。其結(jié)構(gòu)原理見圖A. 3O

當(dāng)電橋平衡時，復(fù)電抗厶和Zm之間的比值等于電壓矢量LA和耳 間的比值。如果電壓矢量的比 值是已知的，便可從已知的Zm推導(dǎo)出Z"在理想電橋中比例UJU2是一個系數(shù)K,這樣Zk = KZm, 實際上Zm的幅角直接給出汲，