一,、介電常數(shù)測定儀簡介:

QS-37a型工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀 高壓電橋是本公司推出的新一代高壓電橋,，主要用于測量工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損耗(tgδ)及介電常數(shù)（ε）。符合GB1409,、GB5654及GB/T1693,ASTM D150-1998(2004)固體電絕緣材料的交流損耗特性及介電常數(shù)的試驗(yàn)方法其采用了西林電橋的經(jīng)典線路,，內(nèi)附0-2500的數(shù)顯高壓電源及100PF標(biāo)準(zhǔn)電容器，并可按用戶要求擴(kuò)裝外接標(biāo)準(zhǔn)電容線路,。

介電常數(shù)測定儀1-2電橋的特點(diǎn)

l橋體內(nèi)附電位跟蹤器及指零儀,，外圍接線及少,。

l電橋采用接觸電阻小，機(jī)械壽命長的十進(jìn)開關(guān),，保證測量的穩(wěn)定性

l儀器具有雙屏蔽,，能有效防止外部電磁場的干擾。

l儀器內(nèi)部電阻及電容元件經(jīng)特殊老化處理,，使儀器技術(shù)性能穩(wěn)定可靠

l內(nèi)附高壓電源精度3%

l內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容損耗﹤0.00005，名義值100pF

二,、技術(shù)指標(biāo)

2-1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=100 pF      R4=3183.2（Ω）時(shí)

在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）時(shí)

2-2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穩(wěn)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(jì)算公式中,，用戶可根據(jù)實(shí)際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個(gè)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,。

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U為測量電壓                             伏特  (V)

ω為角頻率2πf=314(50Hz)

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量                         法拉(F)

Ig通用指零儀的電流5×10-10                  安培(A)

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500                   歐姆(Ω)

R4橋臂R4阻值3183                        歐姆(Ω)

Cx被測試品電容值                          法拉(pF)

2-3工作電壓說明

在使用中,，本電橋頂A，B對V點(diǎn)的電壓不超過11V,，R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定：

10×1kΩ                             1max≤15mA

10×100Ω                            1max≤120mA

10×10Ω                            l max≤150mA

用戶在使用前應(yīng)注意以上的問題,。如不清楚，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)電壓及標(biāo)準(zhǔn)電容量,，按以下公式來計(jì)算出大概的工作電流,。

I=ω V C

2-4輔橋的技術(shù)特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

2-5指零裝置的技術(shù)特性：

在50Hz時(shí)電壓靈敏度不低于1×10-6V/格

電流靈敏度不低于2×10-9A/格

二次諧波減不小于25dB

三次諧波減不小于50dB

三、 電橋工作原理

QS-37a型高壓電橋采用典型的西林電橋線路,。C4橋臂在基本量程時(shí),，與R4橋臂并聯(lián)，測量數(shù)值為正損耗因數(shù),。結(jié)構(gòu)采用了雙層屏蔽,。并通過輔橋的輔助平衡，消除寄生參數(shù)對電橋平衡的影響,。輔橋由電位自動(dòng)電位跟蹤器與內(nèi)層屏蔽（S）組成,。自動(dòng)跟蹤器由電子元器件組成。它在橋頂B處取一輸入電壓,，通過放大后,，在內(nèi)屏蔽（S）產(chǎn)生一個(gè)與B電位相等的電壓,。當(dāng)電橋在平衡時(shí)，A,B,S三點(diǎn)電位必然相等,，從而達(dá)到自動(dòng)跟蹤的目的,。本電橋在平衡過程中，輔橋采用自動(dòng)電位跟蹤,，在主橋平衡過程的同時(shí),，輔橋也自動(dòng)跟蹤始終處于平衡的狀態(tài)，用戶只要對主橋平衡進(jìn)行操作就能得到可靠的所需數(shù)據(jù),。同時(shí)也有效的抑制了電壓波動(dòng)對平衡所帶來的影響,。在指零部分，采用了指針式電表指示,，視覺直觀,，分辨清楚，克服了以往振動(dòng)式檢流計(jì)的缺點(diǎn),。

3-1橋體的組成

電橋各臂的組成

1臂：由被測對象Cx組成Z1,。

2臂：由高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器Cn組成Z2。

第三臂：由十進(jìn)電阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）歐姆和滑線電阻（0-0.13）歐姆組成Z3,。

第四臂：由十進(jìn)電容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可變電容器100pF組成C4再與電組R4并聯(lián)組成Z4,。

3-2計(jì)算公式

Cx=R4×  Cn / R3    R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]

tgδ=ω·R4·C4     R4[Ω]  C4[F]

當(dāng)R4=10K/π

tgδ=C4

當(dāng)R4=1K/π

tgδ=0.1C4

我們采取相對固定R4電阻，分別調(diào)節(jié)R3和C4使橋跟平衡,，從而測得試品的電容值Cx和介質(zhì)損耗tg,。本電橋?yàn)榱酥弊x出損耗值，取電阻R4的阻值為角頻率（f=50Hz）若干倍,。

3-3公式說明

頻率對介質(zhì)損耗正公式：

本電橋額定的工作頻率f=50Hz,，在實(shí)際工作頻率偏離額定頻率時(shí)可用修正式進(jìn)行修正：

tg=f’·tgδ / f

式中：f為額定工作頻率（f=50Hz）

f’為實(shí)際工作頻率

tgδ 電橋測得損耗值

tgδ 為被測試品介質(zhì)損耗角正切的實(shí)際值

四、安全操作規(guī)程

1.本儀器必須有專人負(fù)責(zé)保管,，使用,，非專職操作者應(yīng)在使用前了解和熟悉本說明書，以免造成不必要的損失和事故,。

2.每次使用前應(yīng)仔細(xì)檢查接地線是否完好,，確保以后方可通電使用。

3.接通電源前應(yīng)將靈敏度開關(guān)調(diào)到低位置,。

4.測量試品前應(yīng)先對試品進(jìn)行高壓試驗(yàn),，證明在電橋工作電壓下無噪聲，電離等現(xiàn)象出現(xiàn),，然后才能進(jìn)行測試（若試品己做過高壓試驗(yàn),，該項(xiàng)可不必每次測量都做）。

5.對試品施加高壓時(shí)緩慢升高,，不可以加突變電壓,。

6.測試時(shí)操作人員必須集中思想,，工作前做好一切準(zhǔn)備工作，測試地點(diǎn)周圍應(yīng)有明顯的標(biāo)記或金屬屏蔽圍成高壓危險(xiǎn)區(qū),，以防止非操作人員闖入,。

7.在測量過程中，如有放電管發(fā)光時(shí),，則必須及時(shí)切斷電源,，仔細(xì)檢查接線及試品都無擊穿，待檢查排除故障后,，再進(jìn)行高壓測量工作,。

五．操作方法

5.1測試前的準(zhǔn)備工作

①按圖（3）所示，連接標(biāo)準(zhǔn)電容Ｃｎ（選用外接標(biāo)準(zhǔn)電容時(shí)）,，與被測電容Ｃｘ，并且將標(biāo)準(zhǔn)電容與被測電容盡可能遠(yuǎn)離,，以防止互相之間干擾,。如選用內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器，只需連接被測試品即可,。

②檢查周圍是否有強(qiáng)電磁場干擾,，應(yīng)盡量避免。

③檢查大地線是否牢靠,，以保證操作人員的安全,，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

④檢查電橋的靈敏度開關(guān)是否已回另位,。

⑤檢查試品的絕緣強(qiáng)度,，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

⑥對試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或國際所規(guī)定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）,。

5.2試品的測試

①在不知道被測試品的大概容量及損耗時(shí),，可先施加少許的電壓，找到粗平衡點(diǎn)后,，再把工作電壓升到所需的值,，然后再尋找細(xì)平衡點(diǎn)。

②在測量時(shí),，靈敏度開關(guān)是按從小到大的規(guī)律來調(diào)節(jié)的,。

③在測量時(shí)，R3開關(guān)時(shí)按從左至右的規(guī)律來調(diào)節(jié)的,。

④在測量時(shí),，C4開關(guān)時(shí)按從右至左的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

⑤整個(gè)測量步絮：首先檢查接線無誤后,，方可通電試驗(yàn),。第二升起試驗(yàn)電壓,，并調(diào)節(jié)靈敏度開關(guān)，使UA表頭有明顯的指示,。此時(shí)表明電橋沒有平衡,。第三調(diào)節(jié)R3開關(guān)，順序從左至右,。這時(shí)通過觀察表頭來觀察電橋的平衡狀況,。如表頭已回另，可再加大靈敏度,。應(yīng)總保持能明顯地觀察到調(diào)節(jié)R3時(shí),，電橋的平衡狀況。第四在某一點(diǎn)上用戶會發(fā)現(xiàn),，調(diào)節(jié)R3已無法使表頭再回到另位,。這時(shí)可調(diào)節(jié)C4開關(guān)，順序時(shí)從右至左,，把表頭指針調(diào)節(jié)到小位,。第五用戶在調(diào)節(jié)C4到某一點(diǎn)時(shí)又會發(fā)現(xiàn)無法將指針調(diào)回另位。這時(shí)又要去調(diào)節(jié)R3開關(guān),，調(diào)節(jié)的位數(shù)是上一次調(diào)節(jié)R3的后位,，然后又會出現(xiàn)第四點(diǎn)時(shí)的問題，又必須要調(diào)節(jié)C4開關(guān)．．．就這樣來回往復(fù)地調(diào)節(jié)R3和C4兩組開關(guān),，直至靈敏度開關(guān)大時(shí),，并指針回另（或指另儀指示到小位置）。表明電橋已達(dá)到平衡,。

⑥測量完畢后或在暫停測量時(shí),，應(yīng)將另儀的靈敏度開關(guān)降至“0”，再將測量電壓降至另并切斷電源開關(guān),，根據(jù)計(jì)算公式,，算出被測試品的容量及介損值。

高壓電容電橋 工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測定儀

裝置成套性

1．QS-37a型高壓電橋                一臺

2. 試驗(yàn)電極                                      一臺

3．使用說明書                                一份

4．電源線                                         二根

5．測試線                                         三根

6.高壓電源                                         一套