介电常数介质损耗测试仪附表一,介质损耗测试系统主要性能参数一览表

BH916测试装置                                         GDAT高频Q表

平板电容极片 Φ50mm/Φ38mm                            可选频率范围20KHz-60MHz/200KHz-160MHz

间距可调范围≥15mm                                    频率指示误差3×10-5±1个字

夹具插头间距25mm±0.01mm                              主电容调节范围30-500/18-220pF

测微杆分辨率0.001mm                                  主调电容误差<1%或1pF

夹具损耗角正切值≦4×10-4 （1MHz)                     Q测试范围2～1023

介电常数介质损耗测试仪特点

1、《BH916介质损耗装置》(测试夹具)是测试系统的核心检测部件，它由一个LCD数字显示的微测量装置和一对经精密加工的、间距可调的平板电容器极片组成。

平板电容器极片用于夹持被测材料样品，微测量装置则显示被测材料样品的厚度。

通过被测材料样品放进平板电容器和不放进样品时的Q值变化的量化，测得绝缘材料的损耗角正切值。

从平板电容器平板间距的读值变化则可换算得到绝缘材料介电常数。

BH916介质损耗测试装置是本公司研制的更新换代产品，精密的加工设计、精确的LCD数字读出、一键式清零功能，克服了机械刻度读数误差和圆筒形电容装置不可避免的测量误差。

2、基于串联谐振原理的《GDAT高频Q表》是测试系统的二次仪表，其数码化主调电容器的创新设计代表了行业的zui高成就，随之带来了频率、电容双扫描GDAT的全新搜索功能。

该表具有*人机界面，采用LCD液晶屏显示各测量因子：Q值、电感L、主调电容器C、测试频率F、谐振趋势指针等。

高频信源采用直接数字合成,测试频率10KHz-60MH或200KHz-160MHz，频率精度高达1×10-6。

国标GB/T 1409-2006规定了用Q表法来测定电工材料高频介质损耗角正切值(tanδ)和介电常数(ε)。

把被测材料作为平板电容的介质，与辅助电感等构成串联谐振因子引入Q表的测试回路，以获取zui高的测试灵敏度。

因而Q表法的测试结果更真实地反映了介质在高频工作状态下的特征。

GDAT高频Q表的全数字化界面和微机控制使读数清晰稳定、操作简便。

操作者能在任意点频率或电容值的条件下检测Q值甚至tanδ，无须关注量程和换算，*摒弃了传统Q表依赖面板上印制的辅助表格操作的落后状况，它无疑是电工材料高频介质损耗角正切值(tanδ)和介电常数(ε)测量的理想工具。

3、数据采集和tanδ自动测量控件（装入GDAT)，实现了数据采集、数据分析和计算的微处理化，tanδ 测量结果的获得无须繁琐的人工处理，因而提高了数据的精确度和测量的同一性，是人工读值和人工计算*的。

4、一个高品质因数（Q)的电感器是测量系统*的辅助工具，关乎测试的灵敏度和精度，在系统中它与平板电容（BH916）构成了基于串联谐振的测试回路。

本系统推荐的电感器为LKI-1电感组共由9个高性能电感器组成，以适配不同的检测频率。

使用方法

高频Q表是多用途的阻抗测量仪器，为了提高测量精度，除了使Q表测试回路本身残余参量尽可能地小，使耦合回路的频响尽可能地好之外，还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。

1．测试注意事项

a．本仪器应水平安放；

b．如果你需要较精确地测量，请接通电源后，预热30分钟；

c．调节主调电容或主调电容数码开关时，当接近谐振点时请缓调；

d．被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短，足够粗，并应接触良好、可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差；

e．被测件不要直接搁在面板顶部，离顶部一公分以上，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫；

f．手不得靠近试件，以免人体感应影响造成测量误差，有屏蔽的试件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。

2．高频线圈的Q值测量（基本测量法）

  A．直接法

  a．将被测线圈接在“L_x”接线柱上；

  b．选择适当的工作频段和工作频率；

  c．先调调谐电容器到谐振点，即Q表读数达zui大，此读数即为被测电感的有效Q值(Q_e)，若需得到被测电感的真实Q值（Q_T），则应先测出线圈分布电容C₀，然后照下式修正

C₁是调谐电容器谐振时读数，如谐振时C₁的读数很大，C₀只占很小比例，则有效Q值(Q_e)和真实Q值(Q_T)差别可以忽略。

当Q值量程选择自动切换时，在调谐时，如遇量程自动转换，应停顿一下，待Q值稳定后，根据读数值变大或变小，确定继续调电容的方向。

B．变容法

a．照直读法“a-d”进行，记下谐振时电容读数C₁和Q₁；

b．调节主调电容数码开关，使Q值二次指示均为Q₁的0.707时，记下此时两次电容读数的差数ΔC，

倘要得到精确结果，则线圈的分布电容应加在C₁之内，并应使主调电容作多次偏调，然后取其平均读数。

测Q值较高的线圈时，Q值下降到0.707 Q₁时，电容偏调很小，读数误差较大，这时可将主电容作较大偏调(10％以内)，记下偏调数ΔC和偏调后的Q值读数Q₂，这时Q值表达式为：

C. 变频法

a．按直读法“a-d”进行，记下谐振时读数C₁和Q₁以及频率读数f₀；

b．改变信号源的频率使Q值二次指示为Q₁的0.707(一次容性失谐，一次感性失谐)，记下此时二次频率读数差值Δf，这时回路的真实Q_T为：

考虑到线圈的分布电容时，线圈的有效Q值为

    变频法测量Q值一般表达式为(未考虑分布电容)：

注：Δf是频率偏调数，Q₁为谐振时Q表读数，Q₂是偏调后Q表读数。

3．高频线圈电感值的测量

a．将被测线圈接在“L_x”接线柱上，接触要良好；

b．根据线圈大约电感值，按所需选一个合适的频率以保证能谐振；

c．如要得到真实电感数（L_T），必须先测得电感分布电容量C₀，如分布电容较小的话，在调到谐振点后，记下主调电容C₁，然后再将主调电容量调在“C₁+C₀”值上，这时度盘的电感读数乘以对应的倍数，就是所求真实电感读数，也可按以下公式计算求得：

f被测电感小于1μH时，按上法测得电感值还应减去仪器中测试回路本身剩余电感“L₀”（A  L0约26nH,，C  L0约7nH）。

4．高频线圈分布电容C₀的测量

A．倍频率法

如线圈的分布电容较大，可用此法作近似测试。

将被测线圈按在“L_x””接线柱上，调调谐电容器到zui大电容数值，调讯号源频率到谐振，令谐振时频率和指示调谐电容分别是f₁和C₁。然后将讯号源频率调到f₂ (f₂=n f₁)，再调电容器度盘到谐振点，此时电容读数为C₂，根据下式即可求出分布电容量（测量时微调电容到零）

如取n=2，则为：C₀=（C₁－4C₂）/ 3。

若取不同C₁进行多次测量后取一个平均值，则测试结果将较为准确。

   B．自然频率法（此法可获得较准确的结果）

   a．将被测线圈接在“L_x”接线柱上；

   b．将微调电容器度盘调至零，调谐电容器度盘调到zui大电容值C₁；

   c．调讯号源频率，使回路谐振，该频率为f₁；

   d．取下被测线圈，换上一个能在调谐电容器调节范围内和十倍于f₁频率谐振的电感；

   e．讯号源调到10 f₁位置，调节调谐电容器到谐振点；

   f．将被测线圈接在“C_x”两端，调节调谐电容器达谐振，此时视电容读数是增加还是减小。若增加，则应将振荡器频率调高些，若减小，则频率调低些；

   g．再取下被测线圈，调节主调电容达到谐振；

   h．重复步骤“f”、“g”直到某一频率，被测线圈接上“C_x”两端和不接上均不改变谐振点，这一频率即为被测线圈的自然谐振频率f₂，它的C₀数值为：

C₀=C₁ (f₁／f₂)²

  注：测量中所需辅助线圈可由LKI-l电感组提供便利。

  5．电容器容量的测量

  A. 在测量范围内的小于主调电容量的电容器的测量

a．选一个适当的谐振电感接到“L_x”的两端；

b．将调谐电容器调到zui大值附近，令这个电容是C₁，如未知电容是小数值的，C₁应调到较小电容值附近，以便达到尽可能高的分辨率；

c．调讯号源的频率，使测试回路谐振，令谐振器Q的读数为Q₁；

d．将被测电容接在“C_x”两端，调节调谐电容器，使测试电路再谐振，令新的调谐电容值为C₂和指示Q值为Q₂。

被测电容的有效电容为：C_x= C₁－C₂

电容器损耗角正切为：

电容器的有效并联电阻为：

C₀为回路谐振电感的自身电容。

B．大于调谐电容量的电容器用可替代法测量

a. 取一只适当容量的标准电容量，其容量为C₃，将它接在“C_x”接线柱上；

b．按5A／a-c各测试步骤；

c．取下标准电容器，将被测电容接到“C_x”接线柱，调节调谐电容器到谐振，此时主调电容量读数为C₂，则C_x可由下式得到：

C_x=C₃+ C₁－C₂

6．Q合格范围预置功能使用（AS2853A暂时只能设置下限值）

Q合格范围预置功能特别适用于工厂需大批量测试某同一规格元件的Q值，当该元件Q值超过某一给定值或在一定范围内即为合格，这时液晶显示屏显示“OK”，仪器同时鸣叫提醒，这样可减轻工人视力疲劳，同时大大加快了测试速度。 

维修

1．新购仪器的检查

新购的仪器能先用LKI-1电感组，将各个电感在各个不同频率测试Q值，把测试的情况，例使用的电感号、测试频率Q读数、电容读数等多次测得数及测试环境条件逐一详细记录，并把记录保存起来，以供以后维修时作参考。

LKI-1电感组是测试时作辅助电感用的，不能把这些电感当作高精度的标准电感看待。随着测试环境条件不同，测得电感器Q值和分布电容可能略有不同。

2．使用和保养

高频Q表是比较精密的阻抗测量仪器，在合理使用和注意保养情况下，才能保证长期稳定和较高的测试精度。

a．熟悉本说明书，正确地使用仪器；

b．使仪器经常保持清洁、干燥；

c．本仪器保用期为18个月，如发现机械故障或失去准确度，可以原封送回本厂，免费修理。 

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