扫频测试仪

GDAT-S低频介电常数测试仪1 概述GDAT-S是具有多种功能和更高测试频率的新型阻抗分析仪，体积小，紧凑便携，便于上架使用。本系列仪器基本精度为0.05%，测试频率最高1MHz及10mHz的分辨率，4.3寸的LCD屏幕配合中英文操作界面，操作方便简洁。集成了变压器测试功能、平衡测试功能,提高了测试效率。仪器提供了丰富的接口，能满足自动分选测试，数据传输和保存的各种要求。2 性能特点◎ 4.3寸TFT液晶显示◎ 中英文可选操作界面◎ 最高1MHz的测试频率，10mHz分辨率◎ 平衡测试功能◎ 变压器参数测试功能◎ 最高测试速度:13ms/次◎ 电压或电流的自动电平调整（ALC）功能◎ V、I 测试信号电平监视功能◎ 内部自带直流偏置源◎ 可外接大电流直流偏置源◎ 10点列表扫描测试功能◎ 30Ω、50Ω、100Ω可选内阻◎ 内建比较器，10档分选和计数功能◎ 内部文件存储和外部U盘文件保存◎ 测量数据可直接保存到U盘◎ RS232C、 USB 、LAN、HANDLER、GPIB、DCI接口3 技术参数3.1 显示器:480×RGB×272，4.3寸TFT LCD显示器。3.2 测试信号频率：20Hz—1MHz3.2.1 最小分辨率：10mHz，4位频率输入3.2.2 准确度：0.01%3.3 AC电平3.3.1 测试信号电压范围：10mV—2Vrms3.3.2 电压最小分辨率:100μV，3位输入3.3.3 准确度a）ALC ON 10% x设定电压 + 2mVb）ALC OFF 6% x设定电压 + 2mV3.3.4 测试信号电流范围：100μA—20mA3.3.5 电流最小分辨率：1μA，3位输入3.3.6 准确度a）ALC ON 10% x设定电流 + 20μAb）ALC OFF 6% x设定电压 + 20μA3.4 DC偏置电压源3.4.1 电压 / 电流范围：0V—±5V / 0mA—±50mA3.4.2 分辨率：0.5mV / 5μA3.4.3 电压准确度：1% x设定电压 + 5mV3.4.4 ISO ON：用于电感、变压器加偏置测试3.5 AC源内阻3.5.1 ISO ON：100Ω3.5.2 ISO OFF：30Ω、50Ω、100Ω可选3.6 DCR源内阻：30Ω、50Ω、100Ω可选3.7 阻抗测试参数：|Z|, |Y|, C, L, X, B, R, G, D, Q,θ, DCR, Vdc-Idc3.8 测试页面参数显示：一组主、副参数；10点列表扫描3.9 变压器测试参数：DCR1(初级，2端), DCR2（次级，2端），M（互感），N，1/N,Phase(相位), Lk(漏感)，C(初、次级电容)，平衡测试3.10 基本测量准确度3.10.1 阻抗测试参数:0.05%3.10.2 N:0.1%3.10.3 校准条件a）预热时间：≥30分钟；b）环境温度：23±5oC；c）信号电压：0.3Vrms-1Vrms；d）清“0”：OPEN、SHORT后；e）测试电缆长度：0 m3.11 测量时间(≥10 kHz):快速: 13 ms /次，中速: 67 ms/次，慢速: 187 ms/次，另加显示字符刷新时间3.12 LCR参数显示范围3.12.1 | Z | , R ,X，DCR：0.00001Ω — 99.9999MΩ3.12.2 |Y|,G,B：0.00001μs — 99.9999s3.12.3 C：0.00001pF — 9.99999F3.12.4 L：0.00001μH — 99.9999kH3.12.5 D：0.00001 — 9.999993.12.6 Q：0.00001 — 99999.93.12.7 θ(DEG)：-179.999o — 179.999o3.12.8 θ(RAD)：-3.14159 — 3.141593.12.9 Δ%：-999.999% — 999.999%3.13 等效电路：串联, 并联3.14 量程方式：自动, 保持3.15 触发方式：内部, 手动, 外部, 总线3.16 平均次数：1－2563.17 校准功能：开路, 短路全频、点频校准， 负载校准3.18 数学运算：直读, ΔABS, Δ%3.19 延时时间设定：0 -- 999, 最小分辨率100us3.20 比较器功能a）10档分选，BIN1～BIN9、NG、AUXb）档计数功能c）PASS、FAIL前面板LED显示3.21 列表扫描a）10点列表扫描b）可对频率、AC电压/电流、内/外DC偏置电压/电流进行扫描测试c）每扫描点可单独分选3.22 内部非易失性存储器：100组LCRZ仪器设定文件，201次测试结果3.23 外部USB存储器a）GIF图像b）LCRZ仪器设定文件c）测试数据USB存储器直接存储3.24 接口3.24.1 I/O接口：HANDLER，从仪器后面板输出3.24.2 串行通讯接口：USB、RS232C3.24.3 并行通讯接口：GPIB接口（选件）3.24.4 网络接口：LAN3.24.5 存储器接口：USB HOST（前面板）3.24.6 偏置电流源控制接口DCIa）使用DCI接口可控制外部直流偏流源，偏置电流最大可达120A。b）选件，DCI与GPIB 只能2者选13.25 通用技术参数3.25.1 工作温度, 湿度：0℃－40℃, ≤ 90%RH3.25.2 电源电压：220V±20%，50Hz±2Hz3.25.3 功耗最大80VA3.25.4 体积(W×H×D)： 280 mm × 88 mm × 370 mm(无护套)，369 mm × 108 mm × 408 mm(带护套)。3.25.5 重量：约5kg

介质损耗因数测试仪低频信号源频率覆盖范围 AC频率范围10kHz～60MHz0.1～160MHzCH110～99.9999kHz0.1～0.999999MHzCH2100～999.999kHz1～9.99999MHzCH31～9.99999MHz10～99.9999MHzCH410～60MHz100～160MHz频率指示误差3×10-5±1个字介质损耗因数测试仪低频1. Q合格指示预置功能：预置范围：5～10002. Q表正常工作条件a. 环境温度：0℃～+40℃；b．相对湿度：80％；c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。7．其他a．消耗功率：约25W； b．净重：约7kg；c. 外型尺寸：（宽×高×深）mm：380×132×280。介质损耗因数测试仪低频A/C 型 Q 表的工作原理框图如图二所示。它以ATM128 单片机作为控制核心，实现对各种功能的控制。DDS 数字直接合成信号源为 Q 值测量提供了一个优质的高频信号。信号源输出一路送到程控衰减器和自动稳幅放大控制单元，该单元根据 CPU 的指令对信号衰减后送往信号激励放大器，同时对信号检波后送出一直流控制信号到压控信号源实现自动稳幅。信号激励部分输出送到一个宽带分压器， 由分压器馈给测试调谐回路一个恒定幅度的信号。当测试回路处于谐振状态时，在调谐电容 CT 两端的信号幅度将是分压器提供的信号幅度 Q 倍。在 CT 两端取得的调谐信号被信号放大单元适当放大后送到检波和数字取样单元，检波后送到控制中心 CPU 去进行数据处理。介质损耗因数测试仪低频特点：优化的测试电路设计使残值更小◆ 高频信号采用数码调谐器和频率锁定技术◆ LED 数字读出品质因数，手动/自动量程切换◆ 自动扫描被测件谐振点，标频单键设置和锁定，大大提高测试速度作为新一代的通用、多用途、多量程的阻抗测试仪器，测试频率上限达到目前国内高的160MHz。1 双扫描技术 - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。2 双测试要素输入 - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。3 双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。4 自动化测量技术 -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量。5 全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、 Q 值、信号源频率、谐振指针。6 DDS 数字直接合成的信号源 -确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。7 计算机自动修正技术和测试回路优化 —使测试回路 残余电感减至低，彻底 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑。标准配置：高配Q表 一只 试验电极 一只 （c类）电感 一套（9只）电源线 一条说明书 一份合格证 一份保修卡 一份为什么介电常数越大，绝缘能力越强？因为物质的介电常数和频率相关，通常称为介电系数。介电常数又叫介质常数，介电系数或电容率，它是表示绝缘能力特性的一个系数。所以理论上来说，介电常数越大，绝缘性能就越好。注：这个性质不是绝对成立的。对于绝缘性不太好的材料(就是说不击穿的情况下,也可以有一定的导电性)和绝缘性很好的材料比较,这个结论是成立的。但对于两个绝缘体就不一定了。介电常数反映的是材料中电子的局域(local)特性,导电性是电子的全局(global)特征.不是一回事情的。补充：电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质，并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质，其相对介电常数约为80。介质损耗因数测试仪低频电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗（diclectric loss）。介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。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。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。 [2]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。4）结构损耗在高频电场和低温下，有一类与介质内邻结构的紧密度密切相关的介质损耗称为结构损耗。这类损耗与温度关系不大，耗功随频率升高而增大。试验表明结构紧密的晶体成玻璃体的结构损耗都很小，但是当某此原因（如杂质的掺入、试样经淬火急冷的热处理等）使它的内部结构松散后。其结构耗就会大大升高。5）宏观结构不均勾性的介质损耗工程介质材料大多数是不均匀介质。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和气相，各相在介质中是统计分布口。由于各相的介电性不同，有可能在两相间积聚了较多的自由电荷使介质的电场分布不均匀，造成局部有较高的电场强度而引起了较高的损耗。但作为电介质整体来看，整个电介质的介质损耗必然介于损耗大的一相和损耗小的一相之间。表征：电介质在恒定电场作用下，介质损耗的功率为　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd定义单位体积的介质损耗为介质损耗率为ω=σE2在交变电场作用下，电位移D与电场强度E均变为复数矢量，此时介电常数也变成复数，其虚部就表示了电介质中能量损耗的大小。D，E，J之间的相位关系图D，E，J之间的相位关系图如图所示，从电路观点来看，电介质中的电流密度为J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ+iJe式中Jτ与E同相位。称为有功电流密度，导致能量损耗；Je，相比较E超前90°，称为无功电流密度。

变压器绕组变形测试仪（频响法）用于测试6KV及以上电压等级电力变压器及其它特殊用途的变压器，电力变压器在运行或者运输过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击或者物理撞击，在短路电流产生的强大电动力作用下，变压器绕组可能失去稳定性，导致局部扭曲、鼓包或移位等变形现象，这样将严重影响变压器的正常运行。按国家电力行业标准DL/T911－2004采用频率响应分析法测量变压器的绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的变化程度，判断变压器绕组可能发生的变形情况。变压器绕组变形测试仪（频响法）由测量部分及分析软件部分组成，测量部分是由信号生成及信号测量组成的黑匣子，分析部分由笔记本电脑完成，测量部分通过USB或网络与笔记本电脑连接。不对变压器进行吊罩、拆装的情况下就可以进行测试。 使用目前常用的扫频法进行测量。本仪器可以对6kV以上的变压器进行测量。采用分体式结构，测试主机与主控计算机之间采用USB连接，即插即用。现场接线简单、使用方便。测量动态范围宽：－100dB～20dB。分析软件功能强大，软件、硬件指标满足国标DL/T911-2004。变压器绕组变形测试仪（频响法）的主要技术指标：测试主机与PC接口：USB。信号源：仪器自带一个通道信号输出作为扫频的激励信号；信号输出为标准正弦波，信号输出幅度可以软件调节，幅度额度±10V，信号输出阻抗为50Ω。 两个采集通道，一个采集激励信号，一个采集响应信号，用于计算传递函数。采集通道量化精度：14位。每通道存储容量：64K样点。每通道采样率：25Msps。采集通道输入阻抗：1MΩ。 扫频测量范围：500Hz－2000kHz。扫描方式：采用线形分布的扫频测量方式。扫描频率精度：信号源输出正弦信号的频率精度不大于0.01%。扫频测量频点：固定模式或用户自定义。符合国家电力行业标准：DL/T911-2004。测试分析软件主要特色：采用windows平台，兼容Window 2000/Window XP。可以同时加载2条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供依据。测量数据自动存盘、具有彩色打印功能，方便用户出测试报告。软件人性化特点明显，测量的各种条件多为选择项，不用在现场作很多的输入，使用人员更加的方便。软件智能化程度高，在输入、输出信号连接好之后，只需要按一个键就可以完成所有的测量工作。