GDAT-A 聚乙烯薄膜介電常數(shù)測定儀

聚乙烯薄膜介電常數(shù)測定儀固體絕緣材料測試頻率20Hz～2MHz的ε和D變化的測試。

 ε和D測量范圍：ε：1～105，D：0.1～0.00005，

ε和D測量精度（10kHz）：ε：±2% ， D：±5%±0.0001。

測試參數(shù) :C, L, R,Z,Y,X,B, G, D, Q, θ,DCR

測試頻率 :20 Hz～2MHz,10mHz步進(jìn)

測試信號電:f≤1MHz 10mV～5V,±（10%+10mV）

平 :f>1MHz 10mV～1V,±（20%+10mV)

輸出阻抗:10Ω, 30Ω, 50Ω, 100Ω

基本準(zhǔn)確度 ;0.1%

顯示范圍 :

L 0.0001 uH ～ 9.9999kH

C :0.0001 pF ～ 9.9999F

R,X,Z,DCR :0.0001 Ω ～ 99.999 MΩ

顯示范圍 :

Y, B, G 0.0001 nS ～ 99.999 S

D :0.0001 ～ 9.9999

Q :0.0001 ～ 99999

θ :-179.99°～ 179.99°

聚乙烯薄膜介電常數(shù)測定儀

外殼由絕緣套筒及鋼板制成的底和蓋組成，底和蓋用螺栓及環(huán)緊固在絕緣套筒的兩端。在電容器的上下兩端有防暈罩。電容器外殼內(nèi)裝有同軸高度拋光的圓柱形高低壓電極。電容器設(shè)有壓力表及氣閥，供觀察內(nèi)部壓力及充放氣使用

技術(shù)參數(shù)：

1. 電容器安裝運行海拔不超過1000米，使用周圍空氣溫度-10℃~40℃，相對濕度不超過70%。

2. 電容器的工作頻率為100Hz。

3. 電容器實測值誤差不大于±0.05%，與標(biāo)稱值誤差不大于±3%

4. 電容器溫度系數(shù) ≤ 3×10-5 /℃

5. 電容器壓力系數(shù) ≤ 3×10-3Mpa

6. 電容器的損耗角正切值不大于1×10-5 、2×10-5 、5×10-5 三檔。

電容器內(nèi)充SF6氣體。在20℃時，壓力為0.4±0.1Mpa

固體絕緣材料測試電極本電極適用于固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、電纜料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和 玻璃等的相對介電系數(shù)（ε）與介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）的測試本電極主要用于頻率在工頻50Hz下測量試品的相對介電系數(shù)（ε）和介質(zhì)損耗角正切值（tgδ

本電極的設(shè)計主要是參照國標(biāo)GB1409。

本電極采用的是三電極式結(jié)構(gòu)，能有效的表面漏電流的影響，使測量電極下的電場趨于均勻電場

主要技術(shù)指標(biāo)

環(huán)境溫度：20±5℃

相對濕度：65±5%

高低壓電極之間距離：0~5mm可調(diào)

百分表示值：0.01mm(一粒1.5V氧化銀電池供電)

測量極直徑：70±0.1mm

空極tgδ：≤5×10-5

空極電容量：40±1pF

高測試電壓：2000V

實驗頻率：50/100Hz

體積：Ф210mm H180mm

重量：6kg

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測1~20 GHz 2~25 0.0005~0.01 試方法

[QJ 1990.3-90]電絕緣粘合劑電性能測試方法工頻、工頻、高頻適用于電絕緣粘合劑

高頻下介質(zhì)損耗角正切及相對介電常數(shù)的測量(1 MHz 以下)

[SJ 20512-1995]微波大損耗固體材料復(fù)介電常數(shù)和

2~40 GHz 2~100 <1.2 適用于微波大損耗固體材料

復(fù)磁導(dǎo)率測試方法

[SJ/T 1147-93]電容器用有機(jī)薄膜介質(zhì)損耗角正切值工頻、1 kHz、1 適用于電容器用有機(jī)薄膜

和介電常數(shù)試驗方法MHz

[SJ/T 10142-91]電介質(zhì)材料微波復(fù)介電常數(shù)測試方4~12 GHz 4~80 0.1~1 適用于電介質(zhì)材料、同軸線終端開路

法同軸線終端開路法法

[SJ/T 10143-91]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)測試方

法——重入腔法 100~1000 MHz <20 0.0002~0.02 適用于電介質(zhì)材料、重入腔法

[SJ/T 11043-96]電子玻璃高頻介質(zhì)損耗和介電常數(shù)

50~50 MHz 適用于電子玻璃

的測試方法

低頻、射頻、適用于巖樣、本方法所指低頻為1

[SY/T 6528-2002]巖樣介電常數(shù)測量方法KHz~15 MHz、射頻為20 MHz~0.27 超高頻

GHz、超高頻為0.2 GHz~3 GHz

3.2. 傳輸線法

傳輸線法是網(wǎng)絡(luò)法的一種，是將介質(zhì)置入測試系統(tǒng)適當(dāng)位置作為單端口或雙端口網(wǎng)絡(luò)。雙端口情況下，通過測量網(wǎng)絡(luò)的s 參數(shù)來得到微波的電磁參數(shù)。圖1 為雙端口傳輸線法的原理示意圖。其中，Γ 表示空氣樣品的反射系數(shù)，g 為傳播系數(shù)，l同時測量傳輸系數(shù)或者反射系數(shù)的相位和幅度，改變樣品長度或者測量頻率，測出這時的幅度響應(yīng)，聯(lián)立方程組就能夠求出相對介電常數(shù)。單端口情況下，通過測量復(fù)反射系數(shù)Γ 來得到、料的復(fù)介電常數(shù)。因此常見的方法有填充樣品傳輸線段法、樣品填充同軸線終端法和將樣品置于開口傳輸線終端測量的方法[27]。第一種方法通過改變樣品長度及測量頻率來測量幅度響應(yīng)，求出εr。這種方法可以測得傳輸波和反射波極小點隨樣品長度及頻率的變換，同時能夠避免復(fù)超越方程和的迭代求解。但這一種方法僅限于低、中損耗介質(zhì)，對于高損耗介質(zhì)，樣品中沒有多次反射。傳輸線法適用于εr 較大的固體及液體，而對于εr 比較小的氣體不太適用。早在 2002年用傳輸反射法就能夠?qū)崿F(xiàn)對任意厚度的樣品在任意頻率上進(jìn)行復(fù)介電常數(shù)的穩(wěn)定測量NRW T/R 法(即基于傳輸/反射參數(shù)的傳輸線法)的優(yōu)勢是簡單、精度高并且適用于波導(dǎo)和同軸系統(tǒng)。但該方法在樣品厚度是測量頻率對應(yīng)的半個波導(dǎo)波長的整數(shù)倍時并不穩(wěn)定。同時此方法存在著多值問題，通常選擇不同頻率或不同厚度的樣品進(jìn)行測量較浪費時間并且不方便。此外就是對于極薄的材料不能進(jìn)行高精度測量[28]。反射法測量介電常數(shù)的早應(yīng)用是Decreton 和Gardial 在1974 年通過測量開口波導(dǎo)系統(tǒng)的反射系數(shù)推導(dǎo)出待測樣品的介電常數(shù)。同軸反射法是反射法的推廣和深化，即把待測樣品等效為兩端口網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測量該網(wǎng)絡(luò)的散射系數(shù)，據(jù)此測試出材料的介電常數(shù)。結(jié)果顯示，同軸反射法在測量高損耗材料介電常數(shù)上有一定可行性，可以測量和計算大多數(shù)高損耗電介質(zhì)的介電常數(shù)，對諧振腔法不能測量高損耗材料介電常數(shù)的情況有非常大的補充應(yīng)用價值[29]。2006 年又提出了一種測量低損耗薄膜材料介電常數(shù)的標(biāo)量法。該方法運用了傳輸線法測量原理，首先測量待測介質(zhì)損耗，間接得出反射系數(shù)，然后由反射系數(shù)與介電常數(shù)的關(guān)系式推出介質(zhì)的介電常數(shù)。其薄膜可以分為低損耗、高損耗和高反射三類，通過實驗證明了三種薄膜的損耗隨頻率改變基本呈相同的變化趨勢，高頻稍有差別，允許誤差范圍內(nèi)可近似。該方法切實可行，但不適用于測量表面粗糙的介質(zhì)