LDJD-B 介電常數測定儀

LDJD-C 介電常數測定儀

測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻

(包括米波波長(cháng)在內)

下電容率和介質(zhì)損耗因數的推薦方法.

1. 范圍

本標準規定了在15Hz-300MHz的頻率范圍內測量電容率、介質(zhì)損耗因數的方法，并由此計算某些數值，如損耗指數。本標準中所敘述的某些方法，也能用于其他頻率下測量。

本標準適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結果與某些物理條件有關(guān)，例如頻率、溫度、濕度，在特殊情況下也與電場(chǎng)強度有關(guān)。

有時(shí)在超過(guò)1000V的電壓下試驗，則會(huì )引起一些與電容率和介質(zhì)損耗因數無(wú)關(guān)的效應，對此不予論述。

1. 規范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。

IEC60247:1978 液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數和直流電阻率的測量

1. 術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。

3.1  相對電容率 relative permittivity

ε_r

電容器的電極之間及電極周?chē)目臻g全部充以絕緣材料時(shí)，其電容Cx與同樣電極構形的真空電容C₀之比:

           …………（1）

式中:

ε_r——相對電容率；

Cx——充有絕緣材料時(shí)電容器的電極電容；

C₀——真空中電容器的電極電容。

在標準大氣壓下，不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率ε_r等于1.00053。因此，用這種電極構形在空氣中的電容Ca來(lái)代替C₀測量相對電容率ε_r時(shí)，也有足夠的精確度。

在一個(gè)測量系統中，絕緣材料的電容率是在該系統中絕緣材料的相對電容率ε_r與真空電氣常數ε₀的乘積。

在SI制中，電容率用法/米(F/m )表示。而且,在SI單位中，電氣常數ε₀為:

 …………（2）

在本標準中，用皮法和厘米來(lái)計算電容，真空電氣常數為:

      …………（3）

3.2  介質(zhì)損耗角 dielectric loss angle

δ

由絕緣材料作為介質(zhì)的電容器上所施加的電壓與由此而產(chǎn)生的電流之間的相位差的余角。

3.3  介質(zhì)損耗因數  dielectric dissipation factor

tanδ

損耗角δ的正切。

3.4  〔介質(zhì)〕損耗指數  [dielectric] loss index

ε_r”

該材料的損耗因數tanδ與相對電容率ε_r的乘積。

3.5  復相對電容率  complex relative permittivity

ε_r

由相對電容率和損耗指數結合而得到的:

        ………………（3）

          ………………（4）

        ………………（5）

         ………………（6）

式中：

ε_r——復相對電容率;

ε_r”——損耗指數；

ε_r’、 ε_r——相對電容率；

tanδ——介質(zhì)損耗因數。

注 :有損耗的電容器在任何給定的頻率下能用電容Cs和電阻Rs的串聯(lián)電路表示，或用電容Cp和電阻Rp或電導Gp )的并聯(lián)電路表示。

并聯(lián)等值電路               串聯(lián)等值電路

……（7）    ……（8）

式中：

Cs——串聯(lián)電容；

Rs——串聯(lián)電阻；

Cp——并聯(lián)電容；

Rp——并聯(lián)電阻。

雖然以并聯(lián)電路表示一個(gè)具有介質(zhì)損耗的絕緣材料通常是合適的，但在單一頻率下有時(shí)也需要以電容Cs和電阻Rs的串聯(lián)電路來(lái)表示。

串聯(lián)元件與并聯(lián)元件之間，成立下列關(guān)系:

     ………………（9）

    ………………（10）

    ………………（11）

式(9), (10), (11)中Cs、Rs、Cp、Rp、tanδ同式(7),(8)。

無(wú)論串聯(lián)表示法還是并聯(lián)表示法，其介質(zhì)損耗因數tanδ是相等的。

假如測量電路依據串聯(lián)元件來(lái)產(chǎn)生結果，且tanδ太大而在式(9)中不能被忽略，則在計算電容率前必須先計算并聯(lián)電容。

本標準中的計算和側量是根據電流(ω=2πf)正弦波形作出的。