介電常數測定儀

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

(包括米波波長在內)

下電容率和介質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，例如頻率、溫度、濕度，在特殊情況下也與電場強度有關。

有時在超過1000V的電壓下試驗，則會引起一些與電容率和介質損耗因數無關的效應，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、介質損耗因數和直流電阻率的測量

1. 術語和定義

下列術語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圍的空間全部充以絕緣材料時，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來代替C₀測量相對電容率ε_r時，也有足夠的精確度。

在一個測量系統中，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，用皮法和厘米來計算電容，真空電氣常數為:

      …………（3）

3.2  介質損耗角 dielectric loss angle

δ

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

3.3  介質損耗因數  dielectric dissipation factor

tanδ

損耗角δ的正切。

3.4  〔介質〕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的串聯電路表示，或用電容Cp和電阻Rp或電導Gp )的并聯電路表示。

并聯等值電路               串聯等值電路

……（7）    ……（8）

式中：

Cs——串聯電容；

Rs——串聯電阻；

Cp——并聯電容；

Rp——并聯電阻。

雖然以并聯電路表示一個具有介質損耗的絕緣材料通常是合適的，但在單一頻率下有時也需要以電容Cs和電阻Rs的串聯電路來表示。

串聯元件與并聯元件之間，成立下列關系:

     ………………（9）

    ………………（10）

    ………………（11）

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

無論串聯表示法還是并聯表示法，其介質損耗因數tanδ是相等的。

假如測量電路依據串聯元件來產生結果，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。