高頻介電常數(shù)測量儀 A/C高頻Q表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。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。
高頻介電常數(shù)測量儀 介質(zhì)損耗: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。在交變電場作用下,電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。
損耗因子也指耗損正切,是交流電被轉(zhuǎn)化為熱能的介電損耗(耗散的能量)的量度,一般情況下都期望耗損因子低些好。
工程材料:
離子晶體的損耗
離子晶體的介質(zhì)損耗與其結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。
緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)則,鍵強(qiáng)度比較大,如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等,在外電場作用下很難發(fā)生離子松弛極化,只有電子式和離子式的位移極化,所以無極化損耗,僅有的一點(diǎn)損耗是由漏導(dǎo)引起的(包括本質(zhì)電導(dǎo)和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導(dǎo))。這類晶體的介質(zhì)損耗功率與頻率無關(guān),損耗角正切隨頻率的升高而降低。因此,以這類晶體為主晶相的陶瓷往往用在高頻場合。如剛玉瓷、滑石瓷、金紅石瓷、鎂橄欖石瓷等
結(jié)構(gòu)松散的離子晶體,如莫來石(3Al2O3?2SiO2)、董青石(2MgO?2Al2O3?5SiO2)等,其內(nèi)部有較大的空隙或晶格畸變,含有缺陷和較多的雜質(zhì),離子的活動范圍擴(kuò)大。在外電場作用下,晶體中的弱聯(lián)系離子有可能貫穿電極運(yùn)動,產(chǎn)生電導(dǎo)打耗。弱聯(lián)系離子也可能在一定范圍內(nèi)來回運(yùn)動,形成熱離子松弛,出現(xiàn)極化損耗。所以這類晶體的介質(zhì)損耗較大,由這類品體作主晶相的陶瓷材料不適用于高頻,只能應(yīng)用于低頻場合。
玻璃的損耗
復(fù)雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個部分:電導(dǎo)耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢,取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下,電導(dǎo)損耗占優(yōu)勢:在高頻下,主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動造成的松弛損耗:在高頻和低溫下,主要是結(jié)構(gòu)損耗,其損耗機(jī)理目前還不清楚,可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。般來說,簡單玻璃的損耗是很小的,這是因?yàn)楹唵尾Aе械摹胺肿印苯咏?guī)則的排列,結(jié)構(gòu)緊密,沒有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加,并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因?yàn)閴A性氧化物進(jìn)人玻璃的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)后,使離子所在處點(diǎn)陣受到破壞,結(jié)構(gòu)變得松散,離子活動性增大,造成電導(dǎo)損耗和松弛損耗增加。
陶瓷材料的損耗
陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來源于電導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點(diǎn)的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外,表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導(dǎo)也會引起較大的損耗。
在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中,介質(zhì)損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能,往往在配方中引人此易熔物質(zhì)(如黏土),形成玻璃相,這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大,介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷,如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大,主要的原因是:主晶相結(jié)構(gòu)松散,生成了缺固濟(jì)體、多品型轉(zhuǎn)變等。[3]
高分子材料的損耗
高分子聚合物電介質(zhì)按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地,偶極矩在0~0.5D(德拜)范圍內(nèi)的是非極性高聚物;偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,其介電常數(shù)約為2,介質(zhì)損耗小于10-4;極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,并且極性愈大,這兩個值愈高。
高聚物的交聯(lián)通常能阻礙極性基團(tuán)的取向,因此熱固性高聚物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)度的提高而下降。酚醛樹脂就是典型的例子,雖然這種高聚物的極性很強(qiáng),但只要固化比較完全,它的介質(zhì)損耗就不高。相反,支化使分子鏈間作用力減弱,分子鏈活動能力增強(qiáng),介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均增大。
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)品能抑制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完全被抑制,介電性能可降至最低值,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。
參數(shù):
1.Q值測量
a.Q值測量范圍:2~1023;
b.Q值量程分檔:30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔;
c.標(biāo)稱誤差
| A(高頻) | C(工頻) |
頻率范圍 | 25kHz~10MHz | 100kHz~10MHz |
固有誤差 | ≤5%?滿度值的2% | ≤5%?滿度值的2% |
工作誤差 | ≤7%?滿度值的2% | ≤7%?滿度值的2% |
頻率范圍 | 10MHz~60MHz | 10MHz~160MHz |
固有誤差 | ≤6%?滿度值的2% | ≤6%?滿度值的2% |
工作誤差 | ≤8%?滿度值的2% | ≤8%?滿度值的2% |
2.電感測量范圍
A | C |
14.5nH~8.14H | 4.5nH~140mH |
3.電容測量
| A | C |
直接測量范圍 | 1~460p | 1~205p |
主電容調(diào)節(jié)范圍 | 40~500pF | 18~220pF |
準(zhǔn)確度 | 150pF以下?1.5pF; 150pF以上?1% | 150pF以下?1.5pF 150pF以上?1% |
注:大于直接測量范圍的電容測量見使用方法。
4.信號源頻率覆蓋范圍
| A | C |
頻率范圍 | 10kHz~60MHz | 0.1~160MHz |
CH1 | 10~99.9999kHz | 0.1~0.999999MHz |
CH2 | 100~999.999kHz | 1~9.99999MHz |
CH3 | 1~9.99999MHz | 10~99.9999MHz |
CH4 | 10~60MHz | 100~160MHz |
頻率指示誤差 | 3?10-5?1個字 |
|
5.Q合格指示預(yù)置功能:預(yù)置范圍:5~1000
6.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。
7.其他
a.消耗功率:約25W;
b.凈重:約7kg;
c.外型尺寸:(寬?高?深)mm:380?132?280。
測試注意事項(xiàng)
a.本儀器應(yīng)水平安放;
b.如果你需要較精確地測量,請接通電源后,預(yù)熱30分鐘;
c.調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時,當(dāng)接近諧振點(diǎn)時請緩調(diào);
d.被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,足夠粗,并應(yīng)接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤差;
e.被測件不要直接擱在面板頂部,離頂部一公分以上,必要時可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊;
f.手不得靠近試件,以免人體感應(yīng)影響造成測量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。
主要配置:
a.測試主機(jī)一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
主要技術(shù)特性:
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(xiàng)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(jìn)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);儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機(jī)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(diǎn)自動設(shè)定,諧振點(diǎn)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(jìn)了調(diào)諧回路,使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至最低,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。
使用和保養(yǎng)
高頻Q表是比較精密的阻抗測量儀器,在合理使用和注意保養(yǎng)情況下,才能保證長期穩(wěn)定和較高的測試精度。
a.熟悉本說明書,正確地使用儀器;
b.使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥;
c.本儀器保用期為18個月,如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度,可以原封送回本廠,免費(fèi)修理。
振蕩頻率:
a.振蕩頻率范圍:10kHz~50MHz;
b.頻率分段(虛擬)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
c.頻率誤差:3?10-5?1個字。
介質(zhì)損耗: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。在交變電場作用下,電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。
損耗因子也指耗損正切,是交流電被轉(zhuǎn)化為熱能的介電損耗(耗散的能量)的量度,一般情況下都期望耗損因子低些好。
極化損耗
在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運(yùn)動而引起的能量損耗。
一些介質(zhì)在電場極化時也會產(chǎn)生損耗,這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時間很短(約為10-16~10-12s),這在無線電頻率(5?1012Hz以下)范圍均可認(rèn)為是極短的,因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化(例如松弛極化、空間電荷極化等)在外電場作用下,需經(jīng)過較長時間(10-10s或更長)才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),因此會引起能量的損耗。
若外加頻率較低,介質(zhì)中所有的極化都能完全跟上外電場變化,則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時,介質(zhì)中的極化跟不上外電場變化,于是產(chǎn)生極化損耗。
儀器特點(diǎn):
☆接線簡單(正接法兩根線,反接可使用一根線),所有電纜線均有接地屏蔽,所以都能拖地使用,測量電壓緩升、緩降,全自動測量,結(jié)果直讀,無須換算。
☆多種測量方式 可選擇正/反接線、內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容器和內(nèi)/外試驗(yàn)電壓進(jìn)行測量。正接線可測量高壓介損。
☆ 抗震性能 儀器可承受長途運(yùn)輸中強(qiáng)烈震動顛簸而不會損壞。
☆ 抗干擾能力強(qiáng) 采用自動跟蹤干擾抵償電路,將矢量運(yùn)算法與移相法結(jié)合,有效地消除強(qiáng)電場干擾對測量的影響,適用于500kV及其以下電站的現(xiàn)場試驗(yàn)。
☆CVT測量 獨(dú)特自激法測量CVT功能,不需外加任何設(shè)備,可完成不可拆頭CVT的測量。一次接線(三根電纜,不用倒線),一個測量過程(大約1分鐘),兩個最終測量結(jié)果(C1和C2的介損及電容值)。測量過程中文顯示,能實(shí)時監(jiān)測自激電流值和試驗(yàn)電壓(高壓)值。能消除引線對測試的影響,測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
☆ 安全措施
(1)高壓保護(hù):試品短路、擊穿或高壓電流波動,能迅速切斷高壓輸出。
(2)CVT保護(hù):設(shè)定自激電壓的過流點(diǎn),一旦超出設(shè)置的電流值,儀器自動退出測量,不會損壞設(shè)備。
(3)接地檢測:儀器有接地檢測功能,未接地時不能升壓測量。
(4)防誤操作:具備防誤操作設(shè)計,能判別常見接線錯誤,安全報警。
(5)防“容升”:測量大容量試品時會出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng),儀器能自動跟蹤輸出電壓,保持試驗(yàn)電壓恒定。
☆VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點(diǎn)陣顯示器,在嚴(yán)冬和盛夏都能清晰顯示。全中文操作菜單,操作提示各種警告信息,直觀明了,不需查閱說明書即可操作。
☆打印 儀器附有微型打印機(jī),以中文方式打印輸出測量結(jié)果及狀態(tài)。
☆RS232儀器具有RS232接口,與計算機(jī)連接便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理及保存。
☆可選購與計算機(jī)通信應(yīng)用程序。
北廣產(chǎn)品銷往北京、上海、廣東、河南、浙江、河北、江蘇、湖南、內(nèi)蒙、山東、四川、廣州、江西、西北、云南、深圳、吉林、南京、嘉興、佛山、蘇州、杭州、西安、潥陽、長春、江蘇、平頂山、安徽、金水、金華、海南、廊坊、天津、成都、揚(yáng)州、東莞、濟(jì)南、南通、株洲、保定、貴州、宜興、嘉興、黑龍江、漳州、成都、重慶、咸陽、濟(jì)南、紹興、杭州、拉薩、山西、惠州、滄州、江西、沈陽、武漢、沈陽、昆明、鶴山、許昌、青海、寧波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、長沙、常州、瑞安、青島、無錫、濟(jì)寧、醴陵、廈門、河源、樂清、煙臺、福州、龍口、徐州、唐山等地銷售。
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