新型介电常数介质损耗测试仪满足标准：GBT 1409-2006测量电气缘材料在工频、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

BH916测试装置（夹具）、GDAT型高频Q表、数据采集和tanδ自动测量控件（装入GDAT)、及LKI-1型电感器组成，它依据国标GB/T 1409-2006、美标ASTM D150以及国际电工委员会IEC60250的规定设计制作。系统提供了缘材料的高频介质损耗角正切值(tanδ)和介电常数(ε)自动测量的解决方案。

1、《BH916介质损耗装置》(测试夹具)是测试系统的检测部件，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片组成。平板电容器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、精的LCD数字读出、一键式清功能，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

电感：
 
线圈号    测试频率    Q值    分布电容p       电感值  
  9         100KHz      98       9.4           25mH
  8         400KHz     138       11.4        4.87mH
  7         400KHz    202       16           0.99mH
  6           1MHz     196       13          252μH
  5           2MHz     198       8.7        49.8μH
  4         4.5MHz    231       7             10μH 
  3          12MHz      193     6.9         2.49μH
  2          12MHz      229     6.4        0.508μH            
  1   25MHz，50MHz   233，211    0.9       0.125μH

GDAT高频 Q 表采用了多项技：

双扫描技 - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。
双测试要素输入 - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。
双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。
自动化测量技 -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量。
全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、 Q 值、信号源频率、谐振指针。
DDS 数字直接合成的信号源 -信源的高葆真，频率的高、幅度的高稳定。

 新型介电常数介质损耗测试仪主要技特性  

Q 值测量范围  2 ～ 1023
固有误差  ≤ 5 ％
工作误差  ≤7％
电感测量范围  4.5nH ～ 140mH 
电容直接测量范围  1 ～ 200pF 
主电容调节范围  18 ～ 220pF 
主电容调节准确度   ± 1 ％ 
信号源频率覆盖范围  100kHz ～ 160MHz 
频率分段 （ 虚拟 ）  100  ～ 160MHz 
频率指示误差  3 × 10 -5 ± 1 个字 

BD916介质损耗测试装置技特性

平板电容器： 片尺寸：Φ50mm/Φ38mm 可选 　　　　　
片间距可调范围：≥15mm
2. 夹具插头间距：25mm±0.01mm
3. 夹具损耗正切值≤4×10-4 （1MHz）
4．测微杆分辨率：0.001mm
 

使用方法

高频Q表是多用途的阻测量仪器，为了测量，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，粗，并应接触良好、，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，要时可用低损耗的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）

测量电气缘材料在工频、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
本标 准 规 定了在15H z-300M Hz的频率范围内测量电容率、介质损耗因数的方法，并由此计算某
些数值，如损耗指数。本标准中所叙述的某些方法，也能用于其他频率下测量
本 标 准 适用于测量液体、易熔材料以及固体材料。测试结果与某些物理条件有关，例如频率、温度、
湿度，在情况下也与电场强度有关
有 时在 过 10 00V 的电压下试验，则会引起一些与电容率和介质损耗因数无关的效应，对此不予
论述
2 规范性引用文件
下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本适用于本标准。
IEC 6 02 47:1978 液体缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量
3 语和定义
下列 语 和定义适用于本标准。
3. 1
相对 电 容 率 relativep ermittivity
C丁
电 容 器 的电之间及电周围的空间充以缘材料时，其电容 Cx与同样电构形的真空电
容C 之比:
? ”” ·············。··?(1)
式 中 :
E,— 相 对电容率;
CX — 充有缘材料时电容器的电电容;
C — 真 空中电容器的电电容。
在标 准 大 气压下，二氧化碳的于燥空气的相对电容率。「等于1.00 0.7 3。因此，用这种电构
形在空气中的电容C。来代替C?测量相对电容率。r时，也有的。在 一 个 测量系统中，缘材料的电容率是在该系统中缘材料的相对电容率。r与真空电气常数Eo
的乘积
在 S 1制 中，电容率用法/米(F/m )表示。而且。在SI单位中，电气常数。、为
‘。=8. 854 X 10 12 F/m c 1 s6a丫10 日F厂m ’“ ““‘。。·? ? (2)
在本标准中，用皮法和厘米来计算电容，真空电气常数为:E0= 0. 088 54 pF/cm

定义

介质损耗角dielectric loss angle
由缘材料作为介质的电容器上所施加的电压与由此而产生的电流之间的相位差的余角。

介质损耗因数，，dielectric dissipation factor

tan8损耗角a的正切。

〔介质〕损耗指数
E,该材料的损耗因数
tan8与相对电容率:r的乘积

复相对电容率complex relative permittivi

式 中 :
E, 一复相对电容率;
鲜— 损耗指数;
r一相对电容率;
tan8一介质损耗因数。
注 :有损耗的电容器在任何给定的频率下能用电容C和电阻R,的串联电路表示，或用电容C,和电阻R,(或电导G, )的 并 联 电 路表示

CP— 并联电容;
R,— 并联电阻。
虽然以并联电路表示一个具有介质损耗的缘材料通常是合适的，但在单一频率下有时也需要以电容C,
和电阻R,的串联电路来表示。
串联元件与并联元件之间，成立下列关系:

式(9), (10), (I)中C?R?C,,R,,tan6同式(7),(8)0
无论串联表示法还是并联表示法，其介质损耗因数tans是相等的.
假如测量电路依据串联元件来产生结果，且tan'8 太大而在式(9)中不能被忽略，则在计算电容率前须先
计算并联电容
本标准中的计算和侧量是根据电流(田=2兀/)正弦波形作出的
4 电气缘材料的性能和用途
4. 1 电介质的用途
电介 质 一 般被用在两个不同的方面:
用作 电气 回路元件的支撑，并且使元件对地缘及元件之间相互缘;
用 作 电 容器介质。
4.2 影响介电性能的因素
下 面分 别 讨论频率、温度、湿度和电气强度对介电性能的影响。
4.2. 1 频率
因为 只 有 少数材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很宽的频率范围内它们的。r和tans几乎是恒定的，且被用作工程电介质材料，然而一般的电介质材料须在所使用的频率下测量其介质损耗因数和
电容率。
电 容率 和介质损耗因数的变化是由于介质化和电导而产生，醉重要的变化是性分子引起的偶
子化和材料的不均匀性导致的界面化所引起的。
4.2.2 温度
损 耗 指 数在一个频率下可以出现一个醉大值，这个频率值与电介质材料的温度有关。介质损耗因
数和电容率的温度系数可以是正的或负的，这取决于在测量温度下的介质损耗指数醉大值位置。
4.2. 3 湿度
化 的 程度随水分的吸收量或电介质材料表面水膜的形成而增加，其结果使电容率、介质损耗因数
和直流电导率。因此试验前和试验时对环境湿度进行控制是不可少的
注 :湿 度 的显著影响常常发生在1MHz以下及微波频率范围内
4.2.4 电场强度
存 在 界 面化时，自由离子的数目随电场强度而增加，其损耗指数醉大值的大小和位置也随此
而变。
在较 高 的频率下，只要电介质中不出现局部放电，电容率和介质损耗因数与电场强度无关
5 试样和电
5.1 固体缘材料
5.1.1 试样的几何形状
测定 材 料 的电容率和介质损耗因数，采用板状试样，也可采用管状试样

在测 定 电容率需要较高时，误差来自试样尺寸的误差，尤其是试样厚度的误差，因此厚
度应大，以满足测量所需要的。厚度的选取决定于试样的制备方法和各点间厚度的变化。
对1%的来讲，1.5 mm的厚度就了，但是对于更高，采用较厚的试样，例如
6 mm-12 mm 测量厚度须使测量点有规则地分布在整个试样表面上，且厚度均匀度在士1%内。
如果材料的密度是已知的，则可用称量法测定厚度选取试样的面积时应能提供满足要求的试样
电容。测量10 pF的电容时，使用有良好屏蔽保护的仪器。由于现有仪器的限分辨能力约1 pF,因此
试样应薄些，直径为10 cm或更大些
需要 测 低 损耗因数值时，很重要的一点是导线串联电阻引人的损耗要尽可能地小，即被测电容和该
电阻的乘积要尽可能小同样，被测电容对总电容的比值要尽可能地大表示导线电阻要尽可
能低及试样电容要小。第二点表示接有试样桥臂的总电容要尽可能小，且试样电容要大。因此试样电
容取值为20 pF，在测量回路中，与试样并联的电容不应大于约5 pF,
5. 1.2 电系统
5. 1.2. 1 加到试样上的电
电 可 选 用5.1.3中任意一种。如果不用保护环。而且试样上下的两个电对齐时，其中一个
电应比另一个电大些。已经加有电的试样应放置在两个金属电之间，这两个金属电要比试
样上的电稍小些。对于平板形和圆柱形这两种不同电结构的电容计算公式以及边缘电容近似计算
的经验公式由表飞给出。
对于 介 质 损耗因数的测量，这种类型的电在高频下不能满足要求，除非试样的表面和金属板都非
常平整。图〕所示的电系统也要求试样厚度均匀
5.1.2.2 试样上不加电
表 面 电导 率很低的试样可以不加电而将试样插人电系统中测量，在这个电系统中，试样的一
侧或两侧有一个充满空气或液体的间隙。
平 板 电 或圆柱形电结构的电容计算公式由表3给出。
下 面 两 种型式的电装置合适
5. 1.2.2. 1 空气填充测微计电
当试 样 插 人和不插人时，电容调节到同一个值，不需进行测量系统的电气校正就能测定电容
率。电系统中可包括保护电
5. 1.2.2.2 流体排出法
在 电容 率 近似等于试样的电容率，而介质损耗因数可以忽略的一种液体内进行测量，这种测量与试样厚度测量的关系不大。当相继采用两种流体时，试样厚度和电系统的尺寸可以从计算公式中
消去
试样 为 与 试验池电直径相同的圆片，或对测微计电来说，试样可以比电小到使边缘效应
忽略不计在测微计电中，为了忽略边缘效应，试样直径约比测微计电直径小两倍的试样厚度。