介電常數(shù)測(cè)試儀（測(cè)試方法）參數(shù)：

1、測(cè)量范圍及誤差

本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對(duì)濕度為30%-80%條件下，應(yīng)滿足下列表中的技術(shù)指示要求。

在Cn=100 pF、R4=3183.2（Ω）時(shí)：

在Cn=100 pF、R4=318.3（Ω）時(shí)：

2.相對(duì)濕度/溫度：30～85%；0～40℃

3.工作電壓：220V10%，50HZ 

4.測(cè)溫范圍：0～199.9℃，誤差1+0.1℃

5.控溫范圍：室溫～199.9℃，穩(wěn)定度（1+0.1）℃

6.由室溫加熱至控溫值：不大于45min

7.加熱功率:< 1000W（包括內(nèi)、外加熱器）

8.兩極空間距離：2mm

9.空杯電容量：60±2pF

10.最大測(cè)量電壓：工頻2000V

11.空杯tgδ：≤5×10-5

12.液體容量：約40mm3

13.電極材料：不銹鋼

14.重量：約10kg

介電常數(shù)測(cè)試方法：

介電常數(shù)描述的是材料與電場(chǎng)之間的相互作用。介電常數(shù) （K*）等于復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)（ε*r），或復(fù)數(shù)介電常數(shù)（ε*）與真空介電常數(shù)（ε0）的比值。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的實(shí)部（ε‘r） 表示外部電場(chǎng)有多少電能儲(chǔ)存到材料中；對(duì)于絕大多數(shù)固體和液體來(lái)說(shuō)，ε’r〉1。

復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的虛部（ε“r） 稱為損耗系數(shù)，表示材料中儲(chǔ)存的電能有多少消耗或損失到外電場(chǎng)中。ε”r始終〉0，且通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ε‘r。損耗系數(shù)同時(shí)包括介電材料損耗和電導(dǎo)率的效應(yīng)。

果用簡(jiǎn)單的矢量圖表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)，那么實(shí)部和虛部的相位將會(huì)相差90°。其矢量和與實(shí)軸（ε’r）形成夾角δ。通常使用這個(gè)角度的正切值tanδ或損耗角正切來(lái)表示材料的相對(duì)“損耗”。

使用平行板法測(cè)量介電常數(shù)

當(dāng)使用阻抗測(cè)量?jī)x器測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，通常采用平行板法。平行板法在ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)中又稱為三端子法，其原理是通過(guò)在兩個(gè)電極之間插入一個(gè)材料或液體薄片組成一個(gè)電容器，然后測(cè)量其電容，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。在實(shí)際測(cè)試裝置中，兩個(gè)電極配備在夾持介電材料的測(cè)試夾具上。阻抗測(cè)量?jī)x器將測(cè)量電容（C）和耗散（D）的矢量分量，然后由軟件程序計(jì)算出介電常數(shù)和損耗角正切。

當(dāng)簡(jiǎn)單地測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的介電材料時(shí)，在電極邊緣會(huì)產(chǎn)生雜散電容或邊緣電容，從而使得測(cè)得的介電材料電容值比實(shí)際值大。邊緣電容會(huì)導(dǎo)致電流流經(jīng)介電材料和邊緣電容器，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。

使用保護(hù)電極，可以消除邊緣電容所導(dǎo)致的測(cè)量誤差。保護(hù)電極會(huì)吸收邊緣的電場(chǎng)，所以在電極之間測(cè)得的電容只是由流經(jīng)介電材料的電流形成，這樣便可以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)結(jié)合使用主電極和保護(hù)電極時(shí)，主電極稱為被保護(hù)電極。

接觸電極法

這種方法通過(guò)測(cè)量與被測(cè)材料（MUT）直接接觸的電極的電容來(lái)推導(dǎo)出介電常數(shù)。

介電常數(shù)和損耗角正切通過(guò)以下公式計(jì)算：

tanδ=D

其中Cp： MUT的等效平行電容 ［F］

　　D： 耗散系數(shù) （測(cè)量值）

　　tm： MUT 的平均厚度 ［m］

　　A： 被保護(hù)電極的表面積 ［m2］

　　d： 被保護(hù)電極的直徑 ［m］

　　ε0： 自由空間的介電常數(shù) =8.854 x 10-12 ［F/m］

接觸電極法不需要制備任何材料，而且測(cè)量操作非常簡(jiǎn)單，因此得到廣泛的使用。不過(guò)在用這種方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果沒(méi)有考慮到空氣間隙及其影響，那么可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的測(cè)量誤差。

　　當(dāng)電極直接接觸 MUT 時(shí)，MUT 與電極之間會(huì)形成一個(gè)空氣間隙。無(wú)論 MUT 兩面組成得多么平坦和平行，都不可避免會(huì)產(chǎn)生空氣間隙。這個(gè)空氣間隙會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，因?yàn)闇y(cè)量的電容實(shí)際上是介電材料與空氣間隙串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電容。

通過(guò)用薄膜電極接觸介電材料的表面，可以減小空氣間隙的影響。雖然需要進(jìn)行額外的材料制備 （制作薄膜電極），但可以實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的測(cè)量。

非接觸電極法

非接觸電極法從概念上來(lái)說(shuō)融合了接觸電極法的優(yōu)勢(shì)，并避免了其缺點(diǎn)。它不需要薄膜電極，但仍可解決空氣間隙效應(yīng)。根據(jù)在有 MUT 和沒(méi)有 MUT 時(shí)獲得的兩個(gè)電容測(cè)量結(jié)果推導(dǎo)出介電常數(shù)。

理論上，電極間隙 （tg）應(yīng)比 MUT的厚度 （tm） 略微小一點(diǎn)。換句話說(shuō)，空氣間隙（tg-tm） 應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 MUT 的厚度（tm）。要想正確執(zhí)行測(cè)量，必須滿足這些要求。最少要進(jìn)行兩次電容測(cè)量，以便使用測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。

介電常數(shù)測(cè)試儀（測(cè)試方法）工作環(huán)境：
1、環(huán)境溫度：0℃～+40℃；
2、相對(duì)濕度：<80％；
3、電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

試驗(yàn)步驟：
1、按照Q表的操作規(guī)程調(diào)整儀器，選定測(cè)量頻率，測(cè)定C1和Q1的值。
2、將試樣放入測(cè)試電極中，并調(diào)節(jié)電容器C，使電路諧振，達(dá)到最大Q值記下調(diào)諧電容量C2和Q2的值。
3、將試樣從測(cè)試電極中取出，調(diào)節(jié)C或測(cè)試電極的距離，使電路重新諧振，記下C、或測(cè)試電極的校正電容值與Q值，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器并根據(jù)測(cè)試值計(jì)算出損耗角tanδ與介電常數(shù)ε。
4、其他高頻測(cè)試儀器按其說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器通過(guò)測(cè)試值計(jì)算出損耗角tanδ和介電常數(shù)ε。

試驗(yàn)條件：
1、試樣表面應(yīng)清潔、平滑，無(wú)裂紋、氣泡和雜質(zhì)等，試樣表面應(yīng)用蘸有無(wú)水乙醇的布擦洗。
2、試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度及濕度下至少調(diào)節(jié)24h。
3、當(dāng)試樣處理有特殊要求時(shí)，可按其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的進(jìn)行。

測(cè)試意義：
1、介電常數(shù)——北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器絕緣材料通常以兩種不同方式來(lái)使用，即（1）用于固定電學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件，同時(shí)讓其彼此以及與地面絕緣；（2）用于起到某一電容器的電介質(zhì)作用。在第一種應(yīng)用中，通常要求固定的電容盡可能小，同時(shí)具有可接受且一致的機(jī)械，化學(xué)和耐熱性能。因此要求電容率具有一個(gè)低值。在第二種應(yīng)用中，要求電容率具有一個(gè)高值，以使得電容器能夠在外型上能盡可能小。有時(shí)使用電容率的中間值來(lái)評(píng)估在導(dǎo)體邊緣或末端的應(yīng)力，以將交流電暈降至最小。
2、交流損耗——對(duì)于這兩種場(chǎng)合（作為電學(xué)絕緣材料和作為電容器電介質(zhì)），交流損耗通常必須是比較小的，以減小材料的加熱，同時(shí)將其對(duì)網(wǎng)絡(luò)剩余部分的影響降至最小。在高頻率應(yīng)用場(chǎng)合，特別要求損耗指數(shù)具有一個(gè)低值，因?yàn)閷?duì)于某一給定的損耗指數(shù)，電介質(zhì)損耗直接隨著頻率而增大。在某些電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中，例如試驗(yàn)用終止襯套和電纜所用的電介質(zhì)，通常電導(dǎo)增加可獲得損耗增大，這有時(shí)引入其來(lái)控制電壓梯度。在比較具有近似相同電容率的材料時(shí)或者在材料電容率基本保持恒定的條件下使用任何材料時(shí)，這可能有助于考慮耗散因子，功率因子，相位角或損耗角。
3、相關(guān)性——北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器當(dāng)獲得適當(dāng)?shù)南嚓P(guān)性數(shù)據(jù)時(shí)，耗散因子或功率因子有助于顯示某一材料在其它方面的特征，例如電介質(zhì)擊穿，濕分含量，固化程度和任何原因?qū)е碌钠茐?。然而，由于熱老化?dǎo)致的破壞將不會(huì)影響耗散因子，除非材料隨后暴露在濕分中。當(dāng)耗散因子的初始值非常重要的，耗散因子隨著老化發(fā)生的變化通常是及其顯著的。

典型用戶：
滄州大化集團(tuán)
中國(guó)計(jì)量大學(xué)
河南平煤神馬聚碳材料有限責(zé)任公司
溫州市鹿城區(qū)科學(xué)技術(shù)局
東莞初創(chuàng)應(yīng)用材料有限公司
北京航空航天大學(xué)
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
惠州市杜科新材料有限公司
寧波東爍新材料科技有限公司
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天津科技大學(xué)

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