陶瓷片介电常数介损测试仪标准电容器

概述：在每个高压实验室和试验中，压缩气体标准电容器是一种必要的仪器。在这些场合中，它有许多重要的作用。在电桥电路中压缩气体电容器被用来测量电容器、电缆、套管、绝缘子、变压器绕组及绝缘材料的电容和介质损耗角正切值（tgδ）。而且，还可以用作高压测量电容分压装置的高压电容。在某些条件下，还可以在局部放电测量中作高压耦合电容器、

特点：

电容极稳定。

气压和温度的变化对电容的影响可以忽略。

介质损耗极小

结构简介：

外壳由绝缘套筒及钢板制成的底和盖组成，底和盖用螺栓及环紧固在绝缘套筒的两端。在电容器的上下两端有防晕罩。电容器外壳内装有同轴高度抛光的圆柱形高低压电极。电容器设有压力表及气阀，供观察内部压力及充放气使用

技术参数：

1. 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%。

2. 电容器的工作频率为100Hz。

3. 电容器实测值不大于±0.05%，与标称值不大于±3%

4. 电容器温度系数 ≤ 3×10-5 /℃

5. 电容器压力系数 ≤ 3×10-3Mpa

6. 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

固体绝缘材料测试电极

本电极适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤制品、层压制品、云母及其制品、塑料、电缆料、薄膜复合制品、陶瓷和 玻璃等的相对介电系数（ε）与介质损耗角正切值（tgδ）的测试本电极主要用于频率在工频50Hz下测量试品的相对介电系数（ε）和介质损耗角正切值（tgδ

本电极的设计主要是参照国标GB1409。

本电极采用的是三电极式结构，能有效的表面漏电流的影响，使测量电极下的电场趋于均匀电场

主要技术指标

环境温度：20±5℃

相对湿度：65±5%

高低压电极之间距离：0~5mm可调

百分表示值：0.01mm(一粒1.5V氧化银电池供电)

测量极直径：70±0.1mm

空极tgδ：≤5×10-5

空极电容量：40±1pF

高测试电压：2000V

实验频率：50/100Hz

体积：Ф210mm H180mm

重量：6kg

陶瓷片介电常数介损测试仪

本电极适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤制品、层压制品、云母及其制品、塑料、电缆料、薄膜复合制品、陶瓷和 玻璃等的相对介电系数（ε）与介质损耗角正切值（tgδ）的测试本电极主要用于频率在工频50Hz下测量试品的相对介电系数（ε）和介质损耗角正切值（tgδ

本电极的设计主要是参照国标GB1409。

本电极采用的是三电极式结构，能有效的表面漏电流的影响，使测量电极下的电场趋于均匀电场

主要技术指标

环境温度：20±5℃

相对湿度：65±5%

高低压电极之间距离：0~5mm可调

百分表示值：0.01mm(一粒1.5V氧化银电池供电)

测量极直径：70±0.1mm

空极tgδ：≤5×10-5

空极电容量：40±1pF

高测试电压：2000V

实验频率：50/100Hz

体积：Ф210mm H180mm

重量：6kg

高压电源技术指标

一、简介

高压电源采用*数字电路技术，测试电压、漏电流均为数字显示，可以直观、准确、快速、

安全的输出高压。

技术规格

1.输出电压(交流）0～10kV（±3%±3个字.a型为0～5KV）

2.漏电流(交流）MAX  20mA（±3%±3个字,可调）

3.变压器容量：1000VA

4.输出波形：100Hz正弦波

5.工作电压：AC220V±10%

6.使用环境：

环境温度：0～40℃

相对湿度：（20～90）%消

7.耗功率：大75VA

8.外形尺寸：320mm（宽）×170mm（高）×245mm（深）

9.重量：10KgGB/T5597-1999

前

言

本标准是对GB/T 5597一1985《固体电介质徼波复介电常数的测试方法》的修订。

本标准对原标准GB/T 5597--1985做了如下修订:

信号源由扫频信号源改为频综信号源,使测试系统大为简化;由于改窄带反射速调管扫频工作点，

指示器用4六位普通数字电压表代替原采用的双综示波器;测试误差分析由原来采用各误差源的“贡

献"绝对值求和改为方和根的误差综合,因而测试误差大幅下降,△t’/e'由原来的1.5%降至1.0%，

△tan8。由原来15%tan8,+1.0x10‘降至3%tanÃ,+3.0X10-“;并将 tanò,的测试范围下限由2X10-

改为1X10-.

本标准自实施之日起同时代替GB/T 5597-1985。

本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。

本标准由中华人民共和国电子工业部提出。

本标准由电子工业部标准化研究所归口，

本标准起草单位:中国电子技术标准化研究所、电子科技大学，

本标准主要起草人:张其劭、王玉功、李晓英。中华人民共和国国家标准

固体电介质微波复介电常数的

GB/T 5597-1999

测试方法

代替GB/T5597-1985

Test method for complex permittivity of solid

dielectrie materials at microwave frequencies

1范围

本标准规定了均匀的,各向同性的固体电介质材料微波复介电常数的测试方法。

本标准适用于频率范围为2GHz~18GHz内复介电常数的测定。推荐测试频率为9.5GHz，其测

定范围:相对介电常数实部e'为2~20,介质电损耗角正切tan8,为1X10‘~5x10.

2定义

复数介电常数e为:

E=E*E,=€(d’-j°)

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..*(1)

式中:“一复数相对介电常数;

“一真空介电常数,其值为8.854X10F/m,

本标准所述及的复数介电常数实际上均指相对介电常数,并以相对介电常数的实部e'和介电损耗

角正切tanÃ,-e"/e’ 表征之

3测试原理

在一确定频率下圆柱型TE模式高品质因数测试腔的谐振长度为1..固有品质因数为Q,如图1

(a)所示。当此测试腔中放入厚度为d的盘状试样后,如图1(b)所示,将发生两方面的变化:(1)由于介

质试样的介电常数e大于1,因此填充有试样介质的那段波导的相位常数将增大,在原频率上产生谐振

的腔体长度将缩短为1;(2)由于介质试样将引入附加的介质损耗,导致测试腔的固有品质因数下降为

Q6试样尺寸及要求

6.1 样品直径 D.

D,= (2R - 8) ±0.1mm

.....* ..*.…...****…*.*******---(2)

式中:R一一测试腔半径,mm;

8--与测试腔尺寸有关的量,在推荐测试频率的试腔中,建议定为1.5 mm。

6.2 样品厚度d

选择试样厚度d的原则是取其电长度在85*左右,以提高测试灵敏度并降低测试误差,在待测材料

的介电常数e大致已知的情况下,可按下式计算样品厚度。

d ≡ 0.236[(s«)’门*……………………(3)

式中:f.一测试频率,亦即测试腔的谐振频率,GHz;

R一--测试腔半径,mm;

d--样品厚度,mm。

样品厚度的选择见附录B(提示的附录)。

6.3样品要求

盘状样品两主平面的不平行度不大于0.01mm,两主平面的不平直度不大于0.01mm。

样品表面应无不正常的斑点和划痕,内部无不正常的杂质和气孔;在测试前需严格清洁和干燥处

理。

7测试程序

7.1空测试腔的测量

7.1.1 开机预热15min,使系统正常工作。

7.1.2置信号源输出连续波频率在测试频率f。上,调节精密刻度衰减器在9.0 dB~9.8dB范围内，

调节信号源的输出电平,使晶体检波器输出在数字式电压表上读得10mV左右的指示数a。,记录此时

精密刻度衰减器的衰减量A:.

7.1.3调节介质测试腔,由数字式电压表指示跌到点来确定测试腔已调到谐振点,谐振点频率为

fo,记录介质测试腔的活塞位置刻度1。和谐振频率f。,此时数字式电压表上的读数为a..

7.1.4调节精密刻度衰减器(减少衰减量),使数字式电压表上的读数自a,上升恢复到a。,记录此时精

密刻度衰减器的衰减量A:,则介质测试腔在谐振点引入的衰减为A=A,一A:,以分贝计。

测试误差及样品厚度选择

B1计算过程说明

对于给定的测试腔,模式号数n和腔体半径R为已知,测得样品厚度d,测试腔谐振频率f活塞位

移量S后就可联解方程(5)、(6)、(7),(8)而得介电常数e。然而,方程(7)是一超越方程,解之较费时间，

因此,需要做一些具体的处理。

如果样品厚度d已知,由方程(5)和(7)可知:

S=f(i')….………………………(B1)

由e'求S这样的反问题,方程(7)变为一个简单的三角方程。

对于待测的样品,往往只能知道的大致范围,也就不能根据方程(3)来精确设计样品厚度d。基于

此原因,同时为了计算简捷起见,可以将介电常数e'的测量范围分为若干小段,每一小段取的中间值

由方程(3)来计算样品厚度d。对于确定的测试腔(R,f。确定)可以得d的具体值。例如,对于某一TE.

测试腔有:

2R=51.4 mm,/.= 9.5 GHz

可得:

2.0~2.5

2.5~3.0

3.0~3.5

3.5~4.0

4.0~5.0

5.0~6.0

d

mm

5.80

5.10

4.60

4.20

3.80

3.38

6.0~7.5

7.5~9.0

9.0~11.0

11.0~13.5

13.5~17.0

17.0~22.0

d

mm

3.00

2.70

2.44

2.26

1.96

1.73

进而可以按方程(B1)的形式,事先计算出:

e'=f(S)

………*******(B2)

的数据表,以备测试计算时查用。

同样,由方程(10),(11),(12)、(13),可以计算:

p=f(S)

L=f(S)

L,=f(S)

式中:△/。一谐振频率测试误差;

△R一测试腔半径的加工精度;

△s:一-测量S时因腔体的测微头精度而引入的误差;

△f'.一放入介质前后两次测试时,测试腔调谐的偏差。它由实验统计测定;

Ad一介质试样厚度的测量误差;

△(△f).一试样装入测试腔后,测量测试腔的“半功率"点频宽的误差。由实验统计确定;

△(△f).一测量未装试样的测试腔的“半功率"点频宽的误差,由实验统计确定:

△A一一测量衰减量A，因衰减器精度而引入的误差;

△A测试腔中装人试样后,测量衰减量A:因衰减器精度而引入的误差:

△A一测试腔中未装试样时,测量衰减量A:因衰减器精度而引入的误差;

为了达到: