介电常数仪/介电常数测试仪
GCSTD-A
介电常数测试仪及介质损耗测试仪
满足标准:GBT 1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频(包括米波波长在内)下电容率和介质损耗因数的推荐方法
ASTM D150/IEC 60250
介电常数仪/介电常数测试仪引用文件
2.1 ASTM标准:4
D374 固体电绝缘材料厚度的标准∏试验方法
D618 试验用塑料调节规程
D1082 云母耗散因子和电容率(介电常数)试验方法
D1531 用液体位移法¤测定相对电容率(介电常数)与耗散因子的试验方法
D1711 电绝缘相关术语
D5032 用饱和甘油溶液方式维持恒定相对湿度的规程
E104 用水溶液保持相对恒定湿度的标准实施规程
E197 室温之上和之下试验用罩壳和服役元件规程(1981年取消)5
意义和◆用途
5.1 电容率——绝缘ㄨ材料通常以两种不同方式来使用,即(1)用于固定电学网络部件,同◤时让其彼此以及与地面绝缘;(2)用于起到某一电容器的电介质作用。在靠前种应用中,通常要求固定的电容尽可能小,同时具有可接受且一致的机械,化学■和耐热性能。因此要求电容率具有一个低值。在↘第二种应用中,要求电容率具有一个高值,以使得电容器能够在外型上能尽可能小。有时使用电容率的中间值来评估在导体边缘或末端的应力,以将交流∏电晕降至较小。影◣响电容率的因子讨论见附录X3。
5.2 交流损耗——对于这两种场合(作为电学绝缘材料和作为电容器电介质),交流损耗通常必须是比较小的,以减小材料的加热,同时将其对网络剩余部分的影响降至较小。在高频率应用场合,特别要求损耗指数具有一个低值,因为对于某一给定的损耗指数,电▲介质损耗直接随着频率而增大。在某些电介质结构中,例如试验用终止衬套和电缆所用的电介质,通常电导增加可获得①损耗增大,这有时引入其来控制电压梯度。在╳比较具有近似相同电容率的材料时或者在材料电容率基本保持恒定的条件下使用任何材料时,这可能有助于考虑耗散因子,功率因子,相位角或损耗角。影响交流损耗的因子讨▃论见附录X3。
5.4 相关性——当获得适当的相关性数据时,耗散因子或功率因子有助于显示某一材料在其它方面的特征,例如电介质击穿,湿分含量,固化程度和任何原因导致的破坏。然而,由于热老化导致的破坏将不会影响耗散因子,除非材料随后暴露→在湿分中。当耗散因子的初始值非常重要的,耗散因子随着老化发生的变化通常是及其显著的。
介电常数仪/介电常数测试仪
如果保护接地,或者连接到测量电路中的一个保护终端上,测量的电容⌒ 为两个测量电极之间的静电容,无保护电★极和导线的接地电容与要求的静电↑容进行并联连接。为消除该误差源,采用一个屏障连接到保护上来包围无保护电极,如图8所示。
除了那些总是不方便或不实际的,且限制频率小▲于几兆赫兹的保护方法之外,已经设计出使用特殊电池和程序的技术,采用两终端测量,精度相当于ξ 受保护测量所获得的精度。此处所述方法包括屏蔽测微计电极(7.3.2)和液体置换方法(7.3.3)。
介电常数是PCB阻抗设计中不可或缺的因子,指相对于真空增强材料☉储能容量的能力,属于材料本身所固有的电气特性。
随着线路板向高频高速发展,对控制传输线阻抗的精度要求越来越高,而板材商提供介电常数值一般采用谐振腔法测得,且介电常数受到频率影响,在不同频率下存在差异,设计中如何取值才能提高阻抗的精度。提供一种准确并与使用设计模型匹配的介电◇常数值至关重要,同时如何测量及选取介电常数需引起板材商和⌒ PCB生产厂商重视。
一、介电常数仪/介电常数测试仪概述
介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷,还有复合材料等的一项重要的物理性质,通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数︼(ε),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据;仪器的基本原理是采用高频谐振⌒法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗测△试。它以单片计算机作为仪器的控制,测量核心采用了频率数字锁定,标准频率测试点自动设定,谐振点自动搜索,Q值量程自动转换,数值显示等新技术,改进了调谐回路,使得调谐测试回路的残余电感减至最低,并保留了∩原Q表中自动稳◎幅等技术,使得新仪器在使用时更为方便,测量值更为精确。仪器能在较高的测试频率条件下,测量高频电感或谐振回路的Q值,电感器的电感量和⊙分布电容量,电容器的电容量和损耗角正切值,电工材料的高频介质损耗,高频回路有效并联及串联电阻,传输线的特性阻抗等。
该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。
tanδ和ε性能:
2.1.1 固体绝缘材料测试频率100kHz~100MHz的tan δ 和 ε 变化的★测试。
2.1.2 tan δ 和 ε 测量范围:
tan δ:0.1~0.00005,ε:1~50
2.1.3 tan δ 和 ε 测量精度(1MHz):
tan δ:±5%±0.00005,ε:±2%
介电常数仪/介电常数测试仪电极系统补充信息可在研究报告RR:D09-1037中找到,该研究报告可从ASTM总部获得。
7.2.2 导电涂料——某些类型的高导电银涂料,不管是空气干燥还是低温烘烤型类型,都可以从商业渠道获得以作为电极材料使用。它们要有足够的气孔来允许湿分的扩散,从而允许试验样本在电极涂覆之后进行调节。
这对于研究湿度影响特别有用。涂料具有应用之后不准备立即使用的缺点。它通常要求整夜空气干燥或低温烘烤,以去除任何溶剂痕ぷ迹,因为溶剂痕迹可能增大电容率和耗散因子。
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