工频介电常数介质损耗测试仪

1. 技术指标测量范围及误差

2. 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

   测量项目	测量范围	测量误差
   电容量Cx	40pF—20000pF	±0.5%  Cx±2pF
   介损损耗tgδ	0-1	±1.5%  tgδx±0.0001

   在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）时

   测量项目	测量范围	测量误差
   电容量Cx	4pF—2000pF	±0.5%  Cx±3pF
   介损损耗tgδ	0-0.1	±1.5%  tgδx±0.0001

    

   安全操作规程

3. 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。
4. 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。
5. 接通电源前应将灵敏度开关调到低位置。
6. 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）。
7. 对试品施加高压时缓慢升高，不可以加突变电压。
8. 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。
9. 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。

10. 计算公式

    Cx=R4× Cn / R3    R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]

    tgδ=ω·R4·C4     R4[Ω]  C4[F]

    当R4=10K/π

    tgδ=C4      

    当R4=1K/π

    tgδ=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

    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

11.  

    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，采用了指针式电表指示，视觉直观，分辨清楚，克服了以往振动式检流计的缺点。

    式中：f    为额定工作频率（f=50Hz）

     

    工频介电常数介质损耗测试仪技术参数
    电容器安装运行海拔不超过1000米 使用周围空气温度-10℃~40℃相对湿度不超过70%。
    电容器的工作频率 50Hz。
    电容器实测值误差不大于±0.05% 与标称值误差不大于±3%
    电容器温度系数 ≤ 3×10-5 /℃
    电容器压力系数 ≤ 3×10-3Mpa
    电容器的损耗角正切值不大于 1×10-5 、2×10-5 、5×10-5 三档。
    电容器内充SF6气体。在20℃时 压力为0.4±0.1Mpa
    RY2电极

    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≤15mA

    10×100Ω                            1max≤120mA

    10×10Ω                             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

    装置成套性

    BQS-37a型高压电桥                         一台 

     试验电极                                  一台

    使用说明书                                 一份

    电源线                                     二根

    测试线                                     三根

    

    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

     

    2-1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。

    测量项目    测量范围    测量误差。

    电容量Cx    40pF—20000pF   ±0.5% Cx±2pF。

    介损损耗tgδ    0-1 ±1.5% tgδx±0.0001。

    在Cn=100 pF R4=318.3（Ω）时。

    测量项目    测量范围    测量误差。

    电容量Cx    4pF—2000pF ±0.5% Cx±3pF。

    介损损耗tgδ    0-0.1   ±1.5% tgδx±0.0001。

    

    2-2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);

    2-3工作电压说明

    在使用中，本电桥顶A，B对V点的电压高不超过11V，R3桥臂各盘的电流不超过下列规定：

    10×1kΩ 1max≤15mA;

    10×100Ω 1max≤120mA;

    10×10Ω 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

    2-4辅桥的技术特性：

    不失真跟踪电压0～11V（有效值）

    2-5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