高频介电常数测试仪70MHZ管状试样

对管状试样而言，合适的电极系统将取决于它的电容率、管壁厚度、直径和所要求的测量精度。一般情况下，电极系统应为一个内电极和一个稍为窄一些的外电极和外电极两端的保护电极组成，外电极和保护电极之间的间隙应比管壁厚度小。对小直径和中等直径的管状试样，外表面可加三条箔带或沉积金属带，中间一条用作为外电极（测量电极），两端各有一条用作保护电极。内电极可用汞，沉积金属膜或配合较好的金属芯轴。

高电容率的管状试样，其内电极和外电极可以伸展到管状试样的全部长度上，可以不用保护电极。

大直径的管状或圆筒形试样，其电极系统可以是圆形或矩形的搭接，并且只对管的部分圆周进行试验。这种试样可按板状试样对待，金属箔、沉积金属膜或配合较好的金属芯轴内电极与金属箔或沉积金属膜的外电极和保护电极一起使用。如采用金属箔做内电极，为了保证电极和试样之间的良好接触，需在管内采用一个弹性的可膨胀的夹具。

对于非常准确的测量，在厚度的测量能达到足够的精度时，可采用试样上不加电极的系统。对于相对电容率εr不超过10的管状试样，方便的电极是用金属箔、汞或沉积金属膜。相对电容率在10以上的管状试样，应采用沉积金属膜电极；瓷管上可采用烧熔金属电极。电极可像带材一样包覆在管状试样的全部圆周或部分圆周上。

仪器的技术指标

1．Q值测量范围：2～1023

2．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100KHz-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200KHZ-100MHz

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：5～1000

Q值自动锁定，无需人工搜索

9．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。

10．其他

a．消耗功率：约25W；   

b．净重：约7kg；   

高频介电常数测试仪70MHZ试验池的设计

对于低介质损耗因数的待测液体，电极系统重要的特点是：容易清洗、再装配（必要时）和灌注液体时不移动电极的相对位置。此外还应注意：液体需要量少，电极材料不影响液体，液体也不影响电极材料，温度易于控制，端点和接线能适当地屏蔽；支撑电极的绝缘支架应不浸沉在液体中，还有，试验池不应含有太短的爬电距离和尖锐的边缘，否则能影响测量精度。

满足上述要求的试验池见图2〜图4。电极是不锈钢的，用硼硅酸盐玻璃或石英玻璃作绝缘，图2和图3所示的试验池也可用作电阻率的测定，1EC 60247:1978对此已详细叙述。

由于有些液体如氯化物，其介质损耗因数与电极材料有明显的关系，不锈钢电极不总是合适的。有时，用铝和杜拉铝制成的电极能得到比较稳定的结果。

试验池的准备

应用一种或几种合适的溶剂来清洗试验池，或用不含有不稳定化合物的溶剂多次清洗。可以通过化学试验方法检查其纯度，或通过一个已知的低电容率和介质损耗因数的液体试样测量的结果来确定。3试验池试验几种类型的绝缘液体时，若单独使用溶剂不能去除污物，可用一种柔和的擦净剂和水来清洁试验池的表面。若使用一系列溶剂清洗时则后要用大沸点低于100°C的分析级的石油醚来再次清洗，或者用任一种对一个已知低电容率和介质损耗因数的液体测量能给出正确值的溶剂来清洗，并且这种溶剂在化学性质上与被试液体应是相似的。推荐使用下述方法进行清洗。

试验池应全部拆开，*地清洗各部件，用瑢剂回流的方法或放在未使用溶剂中搅动反复洗涤方法均可去除各部件上的溶剂并放在清洁的烘箱中，在110℃左右的温度下烘干30min。

待试验池的各部件冷却到室温，再重新装配起来。池内应注人一些待试的液体，停几分钟后，倒出此液体再重新倒人待试液体，此时绝缘支架不应被液体弄湿。

在上述各步骤中，各部件可用干净的钩针或钳子巧妙地处理，以使试验池有效的内表面不与手接触。

注1:在同种质量油的常规试验中，上面所说的淸洗步骤可以代之为在每一次试验后用没有残留纸屑的干纸简单地擦擦试验池。

注2:采用溶剂时，有些溶剂特别是苯、四氧化碳、甲苯、二甲苯是有毒的，所以要注意防火及毒性对人体的影响，此外，氧化物溶剂受光作用会分解。

测置方法的选择

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。

6.1零点指示法适用于频率不超过50MHz时的测量。测量电容率和介质损耗因数可用替代法；也就是在接入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（也就是互感耦合比例臂电桥）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。

6.2谐振法适用于10kHz〜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，叙述电桥和测量方法报导见有关文献和该种仪器的原理说明书。

介质损耗因数tanδ

介质损耗因数tanδ按照所用的测量装置给定的公式，根据测出的数值来计算。

精度要求

在第5章和附录A中所规定的精度是：电容率精度为±1%，介质损耗因数的精度为±（5%±0.0005）。这些精度至少取决于三个因素：即电容和介质损耗因数的实测精度；所用电极装置引起的这些量的校正精度；极间法向真空电容的计算精度（见表1）。

在较低频率下，电容的测量精度能达±（0.1%土0.02pF），介质损耗因数的测量精度能达±（2%±0.00005）。在较高频率下，其误差增大，电容的测量精度为±（0.5%±0，1PF），介质损耗因数的测量精度为±（2%±0.0002）。

对于带有保护电极的试样，其测量精度只考虑极间法向真空电容时有计算误差。但由被保护电极和保护电极之间的间隙太宽而引起的误差通常大到百分之零点几，而校正只能计算到其本身值的百分乏几。如果试样厚度的测量能到±0.005mm，则对平均厚度为1.6mm的试样，其厚度测量误差能达到百分之零点几。圆形试样的直径能测定到±0.1%的精度，但它是以平方的形式引人误差的，综合这些因素，极间法向真空电容的测量误差为±0.5%。

对表面加有电极的试样的电容，若采用测微计电极测量时，只要试样直径比测微计电极足够小，则只需要进行极间法向电容的修正。采用其他的一些方法来测量两电极试样时，边缘电容和对地电容的计算将带来一些误差，因为它们的误差都可达到试样电容的2%〜40%。根据目前有关这些电容资料，计算边缘电容的误差为10%，计算对地电容的误差为因此带来总的误差是百分之几十到百分之几。当电极不接地时，对地电容误差可大大减小。

采用测微计电极时，数量级是0.03的介质损耗因数可测到真值的±0.0003，数量级0.0002的介质损耗因数可测到真值的±0.00005介质损耗因数的范围通常是0.0001〜0.1，但也可扩展到0.1以上。频率在10MHz和20MHz之间时，有可能检测出0.00002的介质损耗因数。1〜5的相对电容率可测到其真值的±2%，该精度不仅受到计算极间法向真空电容测量精度的限制，也受到测微计电极系统误差的限制。