聚合物材料介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀特點：

◎ 全數(shù)字處理和顯示，革除傳統(tǒng)Q表的電容刻度盤，實現(xiàn)任意頻率點測試L值和Q值。
◎ 本公司創(chuàng)新的自動Q值讀取技術(shù)，使測Q分辨率至0.1Q。
◎ DPLL合成發(fā)生1kHz～70MHz,測試信號。
◎ 低至20nH殘余電感，保證高頻時直讀Q值的誤差較小。
◎ TFT彩頻多參數(shù)顯示：測試頻率，電容值，電感值，Q值，ε和tanδ等。
◎ Q值量程自動/手動量程控制。
◎ 數(shù)字化Q值預(yù)置，能提高批量測試的可靠性和速度。
◎ USB通訊接口。

主要技術(shù)指標(biāo)：
2.1 測試信號頻率范圍：1kHz～110MHz，數(shù)字合成，可數(shù)字設(shè)置或連續(xù)調(diào)節(jié)，四位有效數(shù)顯。精度0.05%。
2.2 Q值測量范圍：5～999四位數(shù)顯，分辨率0.1Q。分100、316、999三檔，量程可自動切換。
2.3 Q值固有誤差：±5%±2% 滿刻度值。
2.4 有效電感測量范圍：20nH～5.0H,四位數(shù)顯。
2.5 電感測量誤差：≤3%±20nH
2.6 調(diào)諧電容特性：
2.6.1可調(diào)電容范圍：28pF～490 pF，四位數(shù)顯，0.1 pF分辨率。
2.6.2 精確度：±0.5% 或±1pF。
2.6.3電容測量范圍：1～450pF，四位數(shù)顯，0.1 pF分辨率，1%或1pF精度。
2.6.4殘余電感值：約20nH。
2.7 Q預(yù)置功能：Q預(yù)置范圍：5～999均可。被測件達(dá)到預(yù)置值后有“GO”顯示和蜂鳴聲提示。

    不合格件則顯示“NO GO”。
2.8 外形尺寸及重量：415×180×170（mm）,7kg。

聚合物材料介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀

技術(shù)參數(shù)：

1．Q值測量
a．Q值測量范圍：2～1023。
b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c．標(biāo)稱誤差
頻率范圍（100kHz～10MHz）： 頻率范圍（10MHz～160MHz）：
固有誤差：≤5％±滿度值的2% 固有誤差：≤6％±滿度值的2%
工作誤差：≤7％±滿度值的2% 工作誤差：≤8％±滿度值的2%
2．電感測量范圍：4.5nH~7.9mH
3．電容測量：1~205
主電容調(diào)節(jié)范圍：18～220pF
準(zhǔn)確度：150pF以下±1.5pF； 150pF以上±1%
注：大于直接測量范圍的電容測量見后頁使用說明
4.  信號源頻率覆蓋范圍
頻率范圍CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,
CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,
5．Q合格指示預(yù)置功能:      預(yù)置范圍：5～1000。
6．B-測試儀正常工作條件
a.  環(huán)境溫度：0℃～+40℃；
b．相對濕度：<80％；
c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
7．其他
a．消耗功率：約25W；
b．凈重：約7kg；
c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

1  測量范圍及誤差

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

  在Cn＝100pF    R4＝3183.2（W）（即10K/π）時

    測量項目       測量范圍             測量誤差               

    電容量Cx       40pF--20000pF      ±0.5%  Cx±2pF     

    介質(zhì)損耗tgd      0～1              ±1.5％tgdx±0.0001

    在Cn＝100pF      R4＝318.3（W）（即1K/π）時

    測量項目       測量范圍             測量誤差               

    電容量Cx       4pF--2000pF      ±0.5%  Cx±3pF     

    介質(zhì)損耗tgd      0～0.1          ±1.5％tgdx±0.0001

2  電橋測量靈敏度

    電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度，為保證測量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。在下面的計算公式中，用戶可根據(jù)實際使用情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來。

 DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)   

         式中：Ｕ為測量電壓                     伏特（Ｖ）

ω為角頻率 2pf=314(50Hz)                            

          Ｃｎ標(biāo)準(zhǔn)電容器容量                    皮法（pＦ）

          Ｉｇ通用指另儀的電流5X10-10            安培（Ａ）

          Ｒｇ平衡指另儀內(nèi)阻約1500              歐姆（W）

          Ｒ４橋臂R4電阻值3183                 歐姆（W）

          Ｃｘ被測試品電容值                    皮法（ｐF）

3 電容量及介損顯示精度：

    電容量： ±0.5%×tgδx±0.0001。

    介  損： ±0.5％tgdx±1×10-4

4 輔橋的技術(shù)特性：

    工作電壓±12V，50Hz

    輸入阻抗>1012　W

    輸出阻抗>0.6 W

    放大倍數(shù)>0.99

    不失真跟蹤電壓  0～12V（有效值）

5 指另裝置的技術(shù)特性：

    工作電壓±12V

    在50Hz時電壓靈敏度不低于1X10-6V／格， 電流靈敏度不低于2X10-9A／格

    二次諧波  減不小于25db

    三次諧波  減不小于50db

特點：優(yōu)化的測試電路設(shè)計使殘值更小◆ 高頻信號采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)◆ LED 數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù)，手動/自動量程切換◆ 自動掃描被測件諧振點，標(biāo)頻單鍵設(shè)置和鎖定，大大提高測試速度

作為新一代的通用、多用途、多量程的阻抗測試儀器，測試頻率上限達(dá)到目前國內(nèi)高的160MHz。1 雙掃描技術(shù) - 測試頻率和調(diào)諧電容的雙掃描、自動調(diào)諧搜索功能。2 雙測試要素輸入 - 測試頻率及調(diào)諧電容值皆可通過數(shù)字按鍵輸入。3 雙數(shù)碼化調(diào)諧 - 數(shù)碼化頻率調(diào)諧，數(shù)碼化電容調(diào)諧。4 自動化測量技術(shù) -對測試件實施 Q 值、諧振點頻率和電容的自動測量。5 全參數(shù)液晶顯示 – 數(shù)字顯示主調(diào)電容、電感、 Q 值、信號源頻率、諧振指針。6 DDS 數(shù)字直接合成的信號源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。7 計算機自動修正技術(shù)和測試回路優(yōu)化 —使測試回路 殘余電感減至低，徹底 Q 讀數(shù)值在不同頻率時要加以修正的困惑。

標(biāo)準(zhǔn)配置：高配Q表 一只  試驗電極  一只 （c類）電感      一套（9只）電源線    一條說明書    一份合格證    一份保修卡    一份

為什么介電常數(shù)越大，絕緣能力越強？因為物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。

介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)。所以理論上來說，介電常數(shù)越大，絕緣性能就越好。

注：這個性質(zhì)不是絕成立的。

對于絕緣性不太好的材料(就是說不擊穿的情況下,也可以有一定的導(dǎo)電性)和絕緣性很好的材料比較,這個結(jié)論是成立的。

但對于兩個絕緣體就不一定了。

介電常數(shù)反映的是材料中電子的局域(local)特性,導(dǎo)電性是電子的全局(global)特征.不是一回事情的。

補充：電介質(zhì)經(jīng)常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì)，并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質(zhì)的話是好的電介質(zhì)，其相對介電常數(shù)約為80。

對于時變電磁場，物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)介電常數(shù),用于衡量絕緣體儲存電能的性能.它是兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度，也就是對電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對電荷的束縛能力越強。電容器兩極板之間填充的介質(zhì)對電容的容量有影響，而同一種介質(zhì)的影響是相同的，介質(zhì)不同，介電常數(shù)不同

介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數(shù)角Φ）的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。

損耗因子也指耗損正切，是交流電被轉(zhuǎn)化為熱能的介電損耗（耗散的能量）的量度，一般情況下都期望耗損因子低些好。

概念：

電介質(zhì)在外電場作用下，其內(nèi)部會有發(fā)熱現(xiàn)象，這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，電介質(zhì)在電場作用下，在單位時間內(nèi)因發(fā)熱而消耗的能量稱為電介質(zhì)的損耗功率，或簡稱介質(zhì)損耗（diclectric loss）。介質(zhì)損耗是應(yīng)用于交流電場中電介質(zhì)的重要品質(zhì)指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗不但消耗了電能，而且使元件發(fā)熱影響其正常工作。如果介電損耗較大，甚至?xí)鸾橘|(zhì)的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質(zhì)損耗越小越好。

形式

各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質(zhì)損耗的原因是多方面的，所以介質(zhì)損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式：

1）漏導(dǎo)損耗

實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì)，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發(fā)生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導(dǎo)電流，漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。由于實阿的電介質(zhì)總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質(zhì)不論在直流電場或交變電場作用下都會發(fā)生漏導(dǎo)損耗。

2）極化損耗

在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。

　　一些介質(zhì)在電場極化時也會產(chǎn)生損耗，這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時間很短（約為10-16～10-12s），這在無線電頻率（5×1012Hz 以下）范圍均可認(rèn)為是極短的，因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化（例如松弛極化、空間電荷極化等）在外電場作用下，需經(jīng)過較長時間（10-10s或更長）才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此會引起能量的損耗。

若外加頻率較低，介質(zhì)中所有的極化都能完全跟上外電場變化，則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時，介質(zhì)中的極化跟不上外電場變化，于是產(chǎn)生極化損耗。 [2]

電離損耗

電離損耗（又稱游離損耗）是由氣體引起的，含有氣孔的固體介質(zhì)在外加電場強度超過氣孔氣體電離所需要的電場強度時，由于氣體的電離吸收能量而造成指耗，這種損耗稱為電離損耗。

結(jié)構(gòu)損耗

在高頻電場和低溫下，有一類與介質(zhì)內(nèi)鄰結(jié)構(gòu)的緊密度密切相關(guān)的介質(zhì)損耗稱為結(jié)構(gòu)損耗。這類損耗與溫度關(guān)系不大，耗功隨頻率升高而增大。

試驗表明結(jié)構(gòu)緊密的晶體成玻璃體的結(jié)構(gòu)損耗都很小，但是當(dāng)某此原因（如雜質(zhì)的摻入、試樣經(jīng)淬火急冷的熱處理等）使它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散后。其結(jié)構(gòu)耗就會大大升高。

宏觀結(jié)構(gòu)不均勾性的介質(zhì)損耗

工程介質(zhì)材料大多數(shù)是不均勻介質(zhì)。例如陶瓷材料就是如此，它通常包含有晶相、玻璃相和氣相，各相在介質(zhì)中是統(tǒng)計分布口。由于各相的介電性不同，有可能在兩相間積聚了較多的自由電荷使介質(zhì)的電場分布不均勻，造成局部有較高的電場強度而引起了較高的損耗。但作為電介質(zhì)整體來看，整個電介質(zhì)的介質(zhì)損耗必然介于損耗大的一相和損耗小的一相之間。

表征：

電介質(zhì)在恒定電場作用下，介質(zhì)損耗的功率為

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定義單位體積的介質(zhì)損耗為介質(zhì)損耗率為

ω=σE2

在交變電場作用下，電位移D與電場強度E均變?yōu)閺?fù)數(shù)矢量，此時介電常數(shù)也變成復(fù)數(shù)，其虛部就表示了電介質(zhì)中能量損耗的大小。

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

如圖所示，從電路觀點來看，電介質(zhì)中的電流密度為

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ+iJe

式中Jτ與E同相位。稱為有功電流密度，導(dǎo)致能量損耗；Je，相比較E超前90°，稱為無功電流密度。

定義

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ稱為損耗角，tanδ稱為損耗角正切值。

損耗角正切表示為獲得給定的存儲電荷要消耗的能量的大小，是電介質(zhì)作為絕緣材料使用時的重要評價參數(shù)。為了減少介質(zhì)損耗，希望材料具有較小的介電常數(shù)和更小的損耗角正切。損耗因素的倒數(shù)Q=（tanδ）-1在高頻絕緣應(yīng)用條件下稱為電介質(zhì)的品質(zhì)因素，希望它的值要高。

工程材料：離子晶體的損耗，離子晶體的介質(zhì)損耗與其結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。

緊密結(jié)構(gòu)的晶體離子都排列很有規(guī)則，鍵強度比較大，如α-Al2O3、鎂橄欖石晶體等，在外電場作用下很難發(fā)生離子松弛極化，只有電子式和離子式的位移極化，所以無極化損耗，僅有的一點損耗是由漏導(dǎo)引起的（包括本質(zhì)電導(dǎo)和少量雜質(zhì)引起的雜質(zhì)電導(dǎo)）。這類晶體的介質(zhì)損耗功率與頻率無關(guān)，損耗角正切隨頻率的升高而降低。因此，以這類晶體為主晶相的陶瓷往往用在高頻場合。如剛玉瓷、滑石瓷、金紅石瓷、鎂橄欖石瓷等

結(jié)構(gòu)松散的離子晶體，如莫來石（3Al2O3·2SiO2）、董青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）等，其內(nèi)部有較大的空隙或晶格畸變，含有缺陷和較多的雜質(zhì)，離子的活動范圍擴大。在外電場作用下，晶體中的弱聯(lián)系離子有可能貫穿電極運動，產(chǎn)生電導(dǎo)打耗。弱聯(lián)系離子也可能在一定范圍內(nèi)來回運動，形成熱離子松弛，出現(xiàn)極化損耗。所以這類晶體的介質(zhì)損耗較大，由這類品體作主晶相的陶瓷材料不適用于高頻，只能應(yīng)用于低頻場合。

玻璃的損耗

復(fù)雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個部分：電導(dǎo)耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢，取決于外界因素溫度和電場頻率。高頻和高溫下，電導(dǎo)損耗占優(yōu)勢：在高頻下，主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動造成的松弛損耗：在高頻和低溫下，主要是結(jié)構(gòu)損耗，其損耗機理目前還不清楚，可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。般來說，簡單玻璃的損耗是很小的，這是因為簡單玻璃中的“分子”接近規(guī)則的排列，結(jié)構(gòu)緊密，沒有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加，并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因為堿性氧化物進(jìn)人玻璃的點陣結(jié)構(gòu)后，使離子所在處點陣受到破壞，結(jié)構(gòu)變得松散，離子活動性增大，造成電導(dǎo)損耗和松弛損耗增加。

陶瓷材料的損耗

陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來源于電導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外，表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導(dǎo)也會引起較大的損耗。

在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中，介質(zhì)損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能，往往在配方中引人此易熔物質(zhì)（如黏土），形成玻璃相，這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大，介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷，如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大，主要的原因是：主晶相結(jié)構(gòu)松散，生成了缺固濟體、多品型轉(zhuǎn)變等。 [3]

高分子材料的損耗

高分子聚合物電介質(zhì)按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地，偶極矩在0~0.5D（德拜）范圍內(nèi)的是非極性高聚物；偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，其介電常數(shù)約為2，介質(zhì)損耗小于10-4；極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，并且極性愈大，這兩個值愈高。

高聚物的交聯(lián)通常能阻礙極性基團(tuán)的取向，因此熱固性高聚物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)度的提高而下降。酚醛樹脂就是典型的例子，雖然這種高聚物的極性很強，但只要固化比較完全，它的介質(zhì)損耗就不高。相反，支化使分子鏈間作用力減弱，分子鏈活動能力增強，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均增大。

高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及力學(xué)狀態(tài)對介電性景響也很大。結(jié)品能抑制鏈段上偶極矩的取向極化，因此高聚物的介質(zhì)損耗隨結(jié)晶度升高而下降。當(dāng)高聚物結(jié)晶度大于70%時，鏈段上的偶極的極化有時完全被抑制，介電性能可降至低值，同樣的道理，非晶態(tài)高聚物在玻璃態(tài)下比在高彈態(tài)下具有更低的介質(zhì)損耗。此外，高聚物中的增塑利、雜質(zhì)等對介電性能也有很大景響。

介質(zhì)損耗（dielectric loss ）指的是絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。

介質(zhì)損耗因數(shù)（dielectric loss factor）指的是衡量介質(zhì)損耗程度的參數(shù)?！疽罁?jù)標(biāo)準(zhǔn)】GB/T 16491、GB/T 1040、GB/T 8808、GB/T 13022、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、GB/T 16825、GB/T 17200、GB/T 3923.1、GB/T 528、GB/T 2611、GB/T 6344、GB/T 20310、GB/T 3690、GB/T 4944、GB/T 3686、GB/T 529、GB/T 6344、GB/T 10654、HG/T 2580、JC/T 777、QB/T 2171、HG/T 2538、CNS 11888、JIS K6854、PSTC-7、ISO 37、AS 1180.2、BS EN 1979、BSEN ISO 1421、BS EN ISO 1798、BS EN ISO 9163、DIN EN ISO 1798、GOST 18299、DIN 53357、ISO 2285、ISO 34-1、ISO 34-2、BS 903、BS 5131、DIN EN 12803、DIN EN 12995、DIN53507-A、DIN53339、ASTM D3574、ASTM D6644、ASTM D5035、ASTM D2061、ASTM D1445、ASTM D2290、ASTM D412、ASTM D3759/D3759M