GBT 1409-2006电气绝缘材料电容率和介质损耗因数试验仪 高频电桥
由于它不再是一个高压电桥,因此承受电压U1的臂能容易地引人可调元件;替代法在此适用
还应指出,带有分开的初级绕组的电桥允许电源和检测器互换位置。其平衡与在次级绕组中对应
的安匝数的补偿相符.
GBT 1409-2006电气绝缘材料电容率和介质损耗因数试验仪 试验报告
试验报告中应给出下列相关内容:
绝缘材料的型号名称及种类、供货形式、取样方法、试样的形状及尺寸和取样 日期(并注明试样厚度和试样在与电极接触的表面进行处理的情况);
试样条件处理的方法和处理时间;
电极装置类型,若有加在试样上的电极应注明其类型;
测量仪器;
试验时的温度和相对湿度以及试样的温度;
施加的电压;
施加的频率;
相对电容率ε(平均值);
介质损耗因数 tans(平均值);
试验 日期 ;
相对电容率和介质损耗因数值以及由它们计算得到的值如损耗指数和损耗角,必要时,应给出与温度和频率的关系。
Q值测量
a.Q值测量范围:2~1023;
b.Q值量程分档:30、100、300、1000、自动换档或手动换档;
c.标称误差
A(高频) | C(工频) | |
频率范围 | 25kHz~10MHz | 100kHz~10MHz |
固有误差 | ≤5%±满度值的2% | ≤5%±满度值的2% |
工作误差 | ≤7%±满度值的2% | ≤7%±满度值的2% |
频率范围 | 10MHz~60MHz | 10MHz~160MHz |
固有误差 | ≤6%±满度值的2% | ≤6%±满度值的2% |
工作误差 | ≤8%±满度值的2% | ≤8%±满度值的2% |


GB/T 1409-2006标准规定了在15 Hz-300 MHz的频率范围内测量电容率、介质损耗因数的方法,并由此计算某些数值 ,如损耗指数。本标准中所叙述的某些方法,也能用于其他频率下测量.
本标准适用于测量液体、易熔材料以及固体材料。测试结果与某些物理条件有关,例如频率、温度、
湿度,在特殊情况下也与电场强度有关有时在超过 1 000 V的电压下试验,则会引起一些与电容率和介质损耗因数无关的效应,对此不予论述.
信号源频率覆盖范围
A | C | |
频率范围 | 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 |
频率指示误差 | 3×10-5±1个字 |
测试注意事项
a.本仪器应水平安放;
b.如果你需要较精确地测量,请接通电源后,预热30分钟;
c.调节主调电容或主调电容数码开关时,当接近谐振点时请缓调;
d.被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短,足够粗,并应接触良好、可靠,以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差;
e.被测件不要直接搁在面板顶部,离顶部一公分以上,必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫;
f.手不得靠近试件,以免人体感应影响造成测量误差,有屏蔽的试件,屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。
电容测量
A | C | |
直接测量范围 | 1~460p | 1~205p |
主电容调节范围 | 40~500pF | 18~220pF |
准确度 | 150pF以下±1.5pF; 150pF以上±1% | 150pF以下±1.5pF 150pF以上±1% |
注:大于直接测量范围的电容测量见使用方法。
电极系统
1 加到试样上的电极
电极可选用 5.1.3中任意一种。如果不用保护环。而且试样上下的两个电极难以对齐时,其中一个电极应比另一个电极大些。已经加有电极的试样应放置在两个金属电极之间,这两个金属电极要比试样上的电极稍小些。对于平板形和圆柱形这两种不同电极结构的电容计算公式以及边缘电容近似计算的经验公式由表1给出.
对于介质损耗因数的测量,这种类型的电极在高频下不能满足要求,除非试样的表面和金属板都非常平整。图 1所示的电极系统也要求试样厚度均匀
2 试样上不加电极
表面电导率很低的试样可以不加电极而将试样插人电极系统中测量,在这个电极系统中,试样的一侧或两侧有一个充满空气或液体的间隙。
平板电极或圆柱形电极结构的电容计算公式由表 3给出。
下面两种型式的电极装置特别合适
2.1 空气填充测微计电极

当试样插人和不插人时,电容都能调节到同一个值 ,不需进行测量系统的电气校正就能测定电容率。电极系统中可包括保护电极.
2.2 流体排出法
在电容率近似等于试样的电容率,而介质损耗因数可以忽略的一种液体内进行测量,这种测量与试样厚度测量的精度关系不大。当相继采用两种流体时,试样厚度和电极系统的尺寸可以从计算公式中消去
试样为与试验池电极直径相同的圆片,或对测微计电极来说,试样可以比电极小到足以使边缘效应忽略不计 在测微计电极中,为了忽略边缘效应,试样直径约比测微计电极直径小两倍的试样厚度。
形式
各种不同形式的损耗是综合起作用的。由于介质损耗的原因是多方面的,所以介质损耗的形式也是多种多样的。介电损耗主要有以下形式:
1)漏导损耗
实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质,在外电场的作用下,总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流,这种微小电流称为漏导电流,漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。由于实阿的电介质总存在一些缺陷,或多或少存在一些带电粒子或空位,因此介质不论在直流电场或交变电场作用下都会发生漏导损耗。
2)极化损耗
在介质发生缓慢极化时(松弛极化、空间电荷极化等),带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。
一些介质在电场极化时也会产生损耗,这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很短(约为10-16~10-12s),这在无线电频率(5×1012Hz 以下)范围均可认为是极短的,因此基本上不消耗能量。其他缓慢极化(例如松弛极化、空间电荷极化等)在外电场作用下,需经过较长时间(10-10s或更长)才达到稳定状态,因此会引起能量的损耗。
若外加频率较低,介质中所有的极化都能完全跟上外电场变化,则不产生极化损耗。若外加频率较高时,介质中的极化跟不上外电场变化,于是产生极化损耗。
3)电离损耗
电离损耗(又称游离损耗)是由气体引起的,含有气孔的固体介质在外加电场强度超过气孔气体电离所需要的电场强度时,由于气体的电离吸收能量而造成指耗,这种损耗称为电离损耗。
电感测量范围
A | C |
14.5nH~8.14H | 4.5nH~140mH |

测量方法的选择:
测量电容率和介质损耗因数的方法可分成两种:零点指示法和谐振法。
1 零点指示法适用于频率不超过50 MHz时的测量。测量电容率和介质损耗因数可用替代法;也就是在接人试样和不接试样两种状态下,调节回路的一个臂使电桥平衡。通常回路采用西林电桥、变压器电桥(也就是互感藕合比例臂电桥)和并联 T型网络。变压器电桥的优点:采用保护电极不需任何外加附件或过多操作,就可采用保护电极;它没有其他网络的缺点。
2 谐振法适用于10 kHz一几百MHz的频率范围内的测量。该方法为替代法测量,常用的是变电抗法。但该方法不适合采用保护电极。
注:典型的电桥和电路示例见附录。附录中所举的例子自然是不全面的,叙述电桥和侧量方法报导见有关文献和该种仪器的原理说明书。
维修
1.新购仪器的检查
新购的仪器 好能先用LKI-1电感组,将各个电感在各个不同频率测试Q值,把测试的情况,例使用的电感号、测试频率Q读数、电容读数等多次测得数及测试环境条件逐一详细记录,并把记录保存起来,以供以后维修时作参考。
LKI-1电感组是专供测试时作辅助电感用的,不能把这些电感当作高精度的标准电感看待。随着测试环境条件不同,测得电感器Q值和分布电容可能略有不同。
2.使用和保养
高频Q表是比较精密的阻抗测量仪器,在合理使用和注意保养情况下,才能保证长期稳定和较高的测试精度。
a.熟悉本说明书,正确地使用仪器;
b.使仪器经常保持清洁、干燥;
c.本仪器保用期为18个月,如发现机械故障或失去准确度,可以原封送回本厂,免费修理。


