电容器测试仪技术原理

使用DCI接口可控制外部直流偏流源，偏置电流可达120A。一、 概述介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。 二、 测试原理采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至最低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为精确。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。 本测试装置是由二只测微电容器组成，平板电容器一般用来夹持被测样品，园筒电容器是一只分辨率高达0.0033pF的线性可变电容器，配用仪器作为指示仪器，绝缘材料的损耗角正切值是通过被测样品放进平板电容器和不放进样品的Q值变化，由园筒电容器的刻度读值变化值而换算得到的。同时，由平板电容器的刻度读值变化而换算得到介电常数。 三、仪器的技术指标1．Q值测量范围：2～10232．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；3．电感测量范围：自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能4.5nH-100mH 分别有0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH九个电感组成。4．电容直接测量范围：1～460pF 5．主电容调节范围： 30～500pF 6．电容准确度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1% 7．信号源频率覆盖范围10KHz-70MHz （双频对向搜索 确保频率不被外界干扰）另有GDAT-C 频率范围10KHz-70MHz及200KHZ-160M 8、型号频率指示误差：1*10-6 ±1 Q值合格指示预置功能范围：5～1000Q值自动锁定，无需人工搜索

电容器薄膜工频介电常数测试仪是本公司推出的新一代高压电桥，主要用于测量工业绝缘材料的介质损耗（tgδ）及介电常数（ε）。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998（2004） 固体电绝缘材料的交流损耗特性及介电常数的试验方法其采用了西林电桥的经典线路，内附0-2500的数显高压电源及100PF标准电容器，并可按用户要求扩装外接标准电容线路。电容器薄膜工频介电常数测试仪是本公司推出的新一代高压电桥，主要用于测量工业绝缘材料的介质损耗(tgδ)及介电常数（ε）。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998(2004) 固体电绝缘材料的交流损耗特性及介电常数的试验方法其采用了西林电桥的经典线路，内附0-2500的数显高压电源及100PF标准电容器，并可按用户要求扩装外接标准电容线路。 电桥的特点； l桥体内附电位跟踪器及指零仪，外围接线及少。l电桥采用接触电阻小，机械寿命长的十进开关，保证测量的稳定性l仪器具有双屏蔽，能有效防止外部电磁场的干扰。l仪器内部电阻及电容元件经特殊老化处理，使仪器技术性能稳定可靠。l内附高压电源精度3%l内附标准电容损耗﹤0.00005，名义值100pF一、 技术指标测量范围及误差本电桥的环境温度为20±5℃，相对湿度为30%-80%条件下，应满足下列表中的技术指示要求。在Cn=100 pF R4=3183.2（Ω）时电桥测量灵敏度 电桥在使用过程中，灵敏度直接影响电桥平稳衡的分辨程度，为保证测量准确度，希望电桥灵敏度达到一定的水平。通常情况下电桥灵敏度与测量电压，标准电容量成正比。 在下面的计算公式中，用户可根据实际情况估算出电桥灵敏度水平，在这个水平上的电容与介质损耗因数的微小变化都能够反应出来。 ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)式中: U 为测量电压 伏特 (V) ω为角频率2πf=314(50Hz) Cn标准电容器容量 法拉(F) Ig通用指零仪的电流5×10-10 安培(A) Rg平衡指零仪内阻约1500 欧姆(Ω) R4桥臂R4阻值3183 欧姆(Ω) Cx被测试品电容值 法拉(pF)工作电压说明在使用中，本电桥顶A，B对V点的电压不超过11V，R3桥臂各盘的电流不超过下列规定：10×1kΩ 1max≤15mA10×100Ω 1max≤120mA10×10Ω l max≤150mA用户在使用前应注意以上的问题。如不清楚，可根据实验电压及标准电容量，按以下公式来计算出大概的工作电流。 I=ω V C 辅桥的技术特性：不失真跟踪电压0～11V（有效值）指零装置的技术特性：在50Hz时电压灵敏度不低于1×10-6V/格 电流灵敏度不低于2×10-9 A/格二次谐波 减不小于25dB三次谐波 减不小于50dB一、 电桥工作原理电容器薄膜工频介电常数测试仪采用典型的西林电桥线路。C4桥臂在基本量程时，与R4桥臂并联，测量数值为正损耗因数。结构采用了双层屏蔽。并通过辅桥的辅助平衡，消除寄生参数对电桥平衡的影响。辅桥由电位自动电位跟踪器与内层屏蔽（S）组成。自动跟踪器由电子元器件组成。它在桥顶B处取一输入电压，通过放大后，在内屏蔽（S）产生一个与B电位相等的电压。当电桥在平衡时，A,B,S三点电位必然相等，从而达到自动跟踪的目的。本电桥在平衡过程中，辅桥采用自动电位跟踪，在主桥平衡过程的同时，辅桥也自动跟踪始终处于平衡的状态，用户只要对主桥平衡进行操作就能得到可靠的所需数据。同时也有效的抑制了电压波动对平衡所带来的影响。在指零部分，采用了指针 桥各臂的组成***臂：由被测对象Cx组成Z1。第二臂：由高压标准电容器Cn组成Z2。第三臂：由十进电阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）欧姆和滑线电阻（0-0.13）欧姆组成Z3。第四臂：由十进电容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可变电容器100pF组成C4再与电组R4并联组成Z4。 计算公式Cx=R4× Cn / R3 R4[Ω] R3[Ω] Cn[pF] Cx[pF]tgδ=ωR4C4 R4[Ω] C4[F]当R4=10K/πtgδ=C4 当R4=1K/πtgδ=0.1C4 我们采取相对固定R4电阻，分别调节R3和C4使桥跟平衡，从而测得试品的电容值Cx和介质损耗tg。本电桥为了直读出损耗值，取电阻R4的阻值为角频率（f=50Hz）若干倍。公式说明.频率对介质损耗正公式：本电桥额定的工作频率f=50Hz，在实际工作频率偏离额定频率时可用修正式进行修正：tg=f’tgδ / f式中：f 为额定工作频率（f=50Hz）f’ 为实际工作频率tgδ 电桥测得损耗值tgδ 为被测试品介质损耗角正切的实际值 四、安全操作规程1. 本仪器必须有专人负责保管，使用，非专职操作者应在使用前了解和熟悉本说明书，以免造成不必要的损失和事故。2. 每次使用前应仔细检查接地线是否完好，确保以后方可通电使用。3. 接通电源前应将灵敏度开关调到***位置。4. 测量试品前应先对试品进行高压试验，证明在电桥工作电压下无噪声，电离等现象出现，然后才能进行测试（若试品己做过高压试验，该项可不必每次测量都做）。5. 对试品施加高压时缓慢升高，不可以加突变电压。6. 测试时操作人员必须集中思想，工作前做好一切准备工作，测试地点周围应有明显的标记或金属屏蔽围成高压危险区，以防止非操作人员闯入。7. 在测量过程中，如有放电管发光时，则必须及时切断电源，仔细检查接线及试品都无击穿，待检查排除故障后，再进行高压测量工作。 五．操作方法 5.1 测试前的准备工作①按图（3）所示，连接标准电容Ｃｎ（选用外接标准电容时），与被测电容Ｃｘ，并且将标准电容与被测电容尽可能远离，以防止互相之间干扰。如选用内部标准电容器，只需连接被测试品即可。②检查周围是否有强电磁场干扰，应尽量避免。③检查大地线是否牢靠，以保证操作人员的安全，应检查电桥上的（⊥）与大地是否接触良好。④检查电桥的灵敏度开关是否已回另位。⑤检查试品的绝缘强度，应符合大于2U+1的标准。⑥对试品施加试验电压（按部标或国际所规定的专业标准进行）。 5.2 试品的测试①在不知道被测试品的大概容量及损耗时，可先施加少许的电压，找到粗平衡点后，再把工作电压升到所需的值，然后再寻找细平衡点。②在测量时，灵敏度开关是按从小到大的规律来调节的。③在测量时，R3开关时按从左至右的规律来调节的。④在测量时，C4开关时按从右至左的规律来调节的。⑤整个测量步絮：首先检查接线无误后，方可通电试验。第二升起试验电压，并调节灵敏度开关，使UA表头有明显的指示。此时表明电桥没有平衡。第三调节R3开关，顺序从左至右。这时通过观察表头来观察电桥的平衡状况。如表头已回另，可再加大灵敏度。应总保持能明显地观察到调节R3时，电桥的平衡状况。第四在某一点上用户会发现，调节R3已无法使表头再回到另位。这时可调节C4开关，顺序时从右至左，把表头指针调节到***小位。第五用户在调节C4到某一点时又会发现无法将指针调回另位。这时又要去调节R3开关，调节的位数是上一次调节R3的***后位，然后又会出现第四点时的问题，又必须要调节C4开关．．．就这样来回往复地调节R3和C4两组开关，直至灵敏度开关时，并指针回另（或指另仪指示到***小）。表明电桥已达到平衡。 ⑥测量完毕后或在暂停测量时，应将另仪的灵敏度开关降至“0”，再将测量电压降至另并切断电源开关，根据计算公式，算出被测试品的容量及介损值。六、装置成套性1．BQS-37a型高压电桥 一台 2. 试验电极 一台3．使用说明书 一份4．电源线 二根5．测试线 三根北广精仪公司简介北广精仪公司是一家专业从事检测仪器，自动化设备生产的高新科技企业公司，“精细其表，精湛于内”是北广精仪一惯秉承的原则。其先进的设计风格，卓越的制造技术和完善的服务体系，为科研机构、大专院校，企业和质量检测机构提供的产品和优质的服务。北广公司保持以发展与中国测试产业相适应的应用技术为主线，通过与产业界协调发展的方式提高本公司的竞争实力和技术含量。与此同时，本公司自成立以来，坚持走"研发生产"相结合的道路，借助国家工业研究院的理论知识和强劲的科研实力，在消化、吸收国际先进生产技术的基础上，大胆创新、锐意改革、努力创造，开发出具有中国特色的新产品，为提高中国的科研及产品质量作出了应有的贡献。经营理念： 一、诚信待户 顾客至上 全心全意为顾客考虑，使顾客能切身感受到人性化的仪器。 二、检测 保质保量 检测是我们的责任 保质保量是我们对客户的郑重承诺 三、技术 创新理念 储备的开发人才，引进世界技术，采用先进的设计理念，打造最精良的检测仪器。 北广产品广泛应用于国防、大专院校以及检测所等行业，本公司以技术的创新为企业的发展方向，以新型实用的产品引导客户的需求北广公司所供产品严格按照国家标准生产制造，严谨的制造环节确保每一台出厂仪器质量和性能的卓越，服务优质，质优价廉 确保您的放心 ！

电容器介电常数及介质损耗测试仪GCSTD-A/Bj主要用途:主要用于测量非金属材料的介电常数（ε）和介质损耗（tanδ）应用对象:该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。满足标准：GB/T1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下电容率和介质损耗因数的推荐方法GB/T 5654-2007液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量GB/T 21216-2007绝缘液体 测量电导和电容确定介质损耗因数的试验方法GB/T 1693-2007硫化橡胶 介电常数和介质损耗角正切值的测定方法GB/T 5594.4-1985__电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法介质损耗角正切值的测试方法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方法概述：介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至最低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为精确。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。备注说明:三种不同型号的仪器,主要区别是频率不同,根据自己测试频率,选择合适的型号电极规格固体：材料测量直径Φ38mm 可选；厚度可调 ≥ 15mm 液体：测量极片直径Φ38mm； 液体杯内径Φ48mm 、深7mm（选配）粉体：测量极片直径Φ38mm； 液体杯内径Φ48mm 、深7mm（选配）试样要求：固体样品厚度要求：0.5-15MM产品配置：1、测试主机：一台2、测试电感：9个3、测试夹具：1套（标配固体测试夹具一套）其它规格：1、环境温度：0℃～+40℃； 2、相对湿度：80％； 3、电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。4、消耗功率：约25W； 5、净重：约7kg；6、外型尺寸：（长宽高）：380×280×132（mm）