高周波誘電率測定器

ZJD-C高周波誘電率測定器|ゆうでんそんしつかくどしけんき

一、製品の概要：

高周波誘電率測定器デジタル液晶表示を採用することは、GB1409号中Q表法による固体の試験/液体絶縁材料の誘電率及び誘電損失率の分析装置。それは単一のコンピュータ制御機器で、測定コアは周波数デジタルロック、標準周波数試験点自動設定、共振点自動検索、Q値レンジ自動変換、数値表示などの新技術は、チューニング回路を改良し、チューニング試験回路の残留インダクタンスを低くする値を選択し、元のQ表中の自動安定幅などの技術により、新しい計器は使用時により便利になり、測定時により正確になる。人工計算の煩雑さを排除して、誘電率と誘電損失結果を直読することができる。新しいアップグレードを経て上位機ソフトウェアを通じてテスト曲線を見ることができ、北京宇宙縦横検査装置輸入設備の代わりです北京宇宙縦横計器製品。機器は高い試験周波数条件下で、高周波インダクタンスまたは共振回路のQ値、インダクタのインダクタンス量と分布電気容量、コンデンサの電気容量と損失角正接値、電気材料の高周波誘電損失、高周波回路の有効並列及び直列抵抗、伝送線の特性インピーダンスなど。産地北京房山。

二、技術特性：

DDSデジタル合成信号：50KHz〜160MHz；

信号源周波数カバー比：1600:1；

信号源周波数精度：6ビット有効数3×10-5 ±1文字;

Q測定範囲／Q解像度:1-1000自動/手動レンジ4ビット有効数,解像度0.1；

Q測定動作誤差：<5%；

インダクタンス測定範囲/解像度:1nH-140mH 4ビット有効数,解像度0.1nH；

インダクタンス測定誤差：<5%；

同調容量：主容量17-240pF；

容量直接測定範囲：1pF～25nF；

どうちょうようりょうごさ/解像度:±1pFまたは<1%/0.1pF；

共振点検索きょうしんてんけんさく:自動スキャンじどうそうさ;

Q合格プリセット範囲：5-1000サウンドライトのヒント;

Qレンジ切り替え：自動/手動;

LCDパラメータを表示するには：F，L，C，Q，中尉，Ct の帯域など、

新機能：自身の残留インダクタンスとテストリードインダクタンスの自動控除機能、

新機能：大容量値直接測定表示機能、測定値到達可能25nF；

消費電力：約25W；

正味重量：約7キロ；

外形寸法：（幅×高い×深さ）mm：380×132×280。

二、基準を満たす：

GB/T1409-2006年電気絶縁材料の工業周波数、オーディオ、高周波での容量率と誘電体損失率を測定するための推奨方法、

GB/T1693-2007年加硫ゴムの誘電率と誘電損失角正接値の測定方法、

ASTM D150-11固体電気絶縁材料の交流損失特性と容量率（誘電率）の標準試験方法、

GBT5594.4-2015年電子部品構造セラミック材料の性能試験方法、

三、製品特徴：

1、ダブルスキャン技術-周波数と同調容量の二重走査、自動同調探索機能をテストする。

2、ダブルテスト要素入力-北京宇宙縦横検査装置テスト周波数と同調容量値はすべて数字ボタンで入力することができる。

3、二重デジタル化同調-デジタル化周波数同調、デジタル化容量同調。

4、自動測定技術-テストピースの実装Q値、共振点周波数、静電容量の自動測定。

5、全パラメータ液晶表示–デジタル表示主調容量、インダクタンス、Q値、信号源周波数、共振指針。

6、DDSデジタル直接合成の信号源-ソースの高忠実性、周波数の高精度、振幅の高安定性を確保する。

7、コンピュータ自動修正技術とテスト回路の最適化—試験回路の残留インダクタンスを低くする値，Q異なる周波数で数値を読むときに修正するための困惑。

8、新機能：インダクタンス試験時、計器自身の残留インダクタンスと試験リードインダクタンスの自動控除機能。インダクタンス値（特に小インダクタンス値）測定時の精度が大幅に向上した。このテクノロジーは北京宇宙縦横計器プロダクションQ時計はあります。

9、新機能：大容量値直接測定表示機能、容量値直接測定値到達可能25nF（配100uHインダクタンス時)。大容量値を測定するためのボタンが完成した。このテクノロジーは北京宇宙縦横検査装置プロダクションQ時計はあります。

四、作業環境：

1、周囲温度：0℃～+40℃；

2、相対湿度：<80％；

3、電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

五、構成リスト：

ホスト1台

インダクタンス9匹

治具一式

液体コップ一つ

電源コード1本

データ線1本

説明書1部

合格証1部

保証カード1枚

六、適用単位：

科学研究機関、学校、例えばいくつかの科学研究院、短大、または計量試験部門の実験室では、絶縁材料の誘電体損失角正接に誘電率計を使用する必要があるタンδ及び誘電率による試験、北京宇宙縦横検査装置同時に工場や単位にも適用され、例えば一部の工場は無機非金属新材料の性能の応用に対して研究を行い、また電力、電気工、化学工業などの分野、例えば：発電所、電気業局実験所、変圧器工場、コンデンサ工場、絶縁材料工場、製油所などの単位固体及び液体絶縁材料の誘電損失と相対誘電率εの品質検査などがあります。

七（なな）、試験手順：

1、に従ってQ表の操作規程調整機器、測定周波数の選定、測定C1和Q1をオフにします。

2、試料を試験電極に入れ、コンデンサを調整するC、回路を共振させ、最大にするQ値メモ同調電力容量C2 型和Q2をオフにします。

3、試料を試験電極から取り出し、調整するCまたは電極の距離をテストし、回路を再共振させ、メモするC、または試験電極の補正容量値とQ値、北京宇宙縦横検査装置試験値から損失角を算出するタンδと誘電率ε。

4、その他の高周波試験機器はその説明書に従って操作し、北京宇宙縦横検査装置試験値から損失角を算出するタンδおよび誘電率ε。

八、試験条件：

1、試料表面は清潔、平滑、ひび割れ、気泡、不純物などがなく、試料表面は無水エタノールをつけた布を用いて拭き取る。

2、試料は標準実験室の温度と湿度の下で少なくとも調節しなければならない24時間。

3試料処理に特別な要求がある場合、その製品基準に従って行うことができる。

九、テスト意義：

1、誘電率——北京宇宙縦横検査装置絶縁材料は通常、2つの異なる方法で使用されます。すなわち、（1）電気ネットワーク部品を固定し、同時に互いに及び地面から絶縁させるために使用される、（2）は、あるコンデンサの誘電体として機能するために使用される。第1の用途では、一般的に、許容可能で一貫した機械的、化学的、耐熱性を持ちながら、固定容量ができるだけ小さいことが要求されている。したがって、容量率には低い値が必要です。第2の用途では、キャパシタができるだけ小型であることができるように、キャパシタ率は高い値を持つことが必要である。電気容量率の中間値を使用して、導体の縁部または端部における応力を評価して、交流コロナを最小にすることがある。

2、交流損失——これらの2つの場合（電気絶縁材料として、コンデンサ誘電体として）については、通常、ネットワークの残りの部分への影響を最小限に抑えながら、材料の加熱を減らすために、交流損失は比較的小さくなければならない。高周波応用の場合、特に損失指数はある所定の損失指数に対して、誘電体損失は周波数とともに直接増加するため、低い値を持つことが要求される。いくつかの誘電体構造では、例えば、試験用終端ブッシュ及びケーブルに用いられる誘電体は、通常、コンダクタンスが増加すると損失増大が得られ、これは時にはそれを導入して電圧勾配を制御する。これは、ほぼ同じ容量率を持つ材料を比較する場合、または材料の容量率がほぼ一定に保たれた条件下で任意の材料を使用する場合、散逸因子、電力因子、位相角、または損失角を考慮するのに役立つ可能性があります。

3、依存性——北京宇宙縦横検査装置適切な相関データが得られると、散逸因子またはパワー因子は、誘電破壊、湿分含量、硬化度、および何らかの原因による破壊などの材料の他の態様の特徴を示すのに役立ちます。しかし、熱老化による破壊は、その後材料が湿分に曝されない限り、散逸因子に影響を与えない。散逸因子の初期値が非常に重要な場合、老化に伴う散逸因子の変化は一般的にそれが顕著である。

十、一般的なユーザー：

滄州大化グループ

中国計量大学

河南平炭神馬ポリ炭素材料有限責任公司

温州市鹿城区科学技術局

東莞初創応用材料有限公司

北京航空航天大学

中国科学技術大学

恵州市杜科新材料有限公司

寧波東きらきら光る新材料科学技術有限公司

雲南能投シリコン材料科学技術発展有限公司

天津科学技術大学

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一、誘電体分極の概念

電気デバイスの絶縁設備及び電力系統全体の安全運行を保証する上で重要な役割を果たしている。絶縁の役割は、異なる電位の導体を分離し、導体間に電気接続することで、異なる電位を保持することができます。ある絶縁作用する材料を誘電体と呼ぶ。

誘電体の電界作用下で発生する束縛電荷の弾性変位と極性分子の転向現象を誘電体の分極と呼ぶ。通俗的な理解は：電場の作用の下で、誘電体は中性から対外的に電気性を発現する過程に転化する。分極の結果、誘電体の電界方向の両端に等量の異号電荷が現れて電気モーメントを形成する。正極板と対向する一端に負電荷が現れ、負極板と対向する一端に正電荷が現れる。

二、誘電体分極の種類

誘電体の物質構造によれば、分極には以下の4つの基本形式がある。

1.電子式分極

外部電場の作用下で、物質原子内の電子軌道が原子核に対して変位し、誘導電気モーメントを発生する過程を電子式分極と呼ぶ。

電子式分極はすべての誘電体に存在し、その特徴は分極過程に必要な時間が極めて短く、約10^-15～10^-14s，分極の程度は電気に依存するフィールド強度、電源周波数に関係なく、温度が電子式分極に与える影響は少ない。また、電子式分極は弾性分極に属し、外電界を除去し、正、負電荷間の吸引力は正、負電荷作用の中心を一致させるので、この分極にエネルギー損失はない。

2.イオン分極

イオン性構造の誘電体は、外部電界作用がない場合、分子当たりの正、負イオンの作用中心が重なる。外部電界の作用の下で、電界力は正、負イオンを相対変位させ、分子全体が極性を呈する。この分極形態をイオン分極と呼ぶ。

イオン式分極はイオン構造の誘電体中に存在し、分極過程に必要な時間が極めて短いことが特徴である。約10^-13～10^-12s，したがって、分極の程度は電源周波数とは無関係である。イオン式分極も弾性分極に属し、エネルギー損失はない。温度が上昇するにつれて、イオン間の結合力が低下するため、イオン式分極の程度はわずかに増加した。

3.双極子分極

極性誘電体は双極子分子からなる。双極子は特殊な分子であり、その正、負電荷の作用中心は一致せず、双極子モーメントを形成し、すなわち単一双極子は極性を呈する。外部電界作用がない場合、双極子は乱雑な熱運動状態にあるため、誘電体全体が外部に極性を示さない。外部電場の作用下では、もともと混乱分布していた双極子が電場方向に配向配列し、極性を呈している。この分極方式を双極子式分極と呼ぶ。

双極子式分極は極性誘電体中に存在し、分極過程に必要な時間が長く、約10^-10～10^-2s，そのため分極の程度は電源周波数と関係があり、周波数が高いと双極子は回転できないため、分極率は減少する。双極子はステアリング時に分子間の力を克服する必要があるため、すなわち電界エネルギーを消費する必要があり、消費されたエネルギーは回復時に回収できないため、双極子式分極は非弾性分極である。

温度が双極子式分極に与える影響は大きい。温度が上昇すると分子間の結合力が弱まり、分極1程度強化：しかし、温度が一定値に達すると、分子の熱運動が激化するため、双極子が電場の方に沿って仕事の方向を享受するのを妨げ、分極の程度を低下させる。そのため、温度の増加に伴って分極の程度は先に増加してから低下する。

上記3種類の分極は帯電質点の弾性変位または転向によって形成され、いずれも単一誘電体中に発生し、分極の最も基本的な形式である。

4.サンドイッチ分極

実際電気デバイスの絶縁多層誘電体を用いた絶縁構造体であるため、異なる媒体の交差界面において帯電質点の移動によるサンドイッチ分極が発生する。

次に、単純な二層誘電体を例にサンドイッチ分極の物理過程を分析する。

図のようにTYBZ 01401001-1に示すように、C₁、C₂ために各層の誘電体の容量、G₁、G₂各層の誘電体のコンダクタンスのために、U₁、U₂各層のメディア上の電圧を選択します。スイッチSごうせいブレーキの瞬間、媒体上の電圧容量による分配、すなわちT=0

の場合、U₁/ U₂＝C₂／C₁;定常状態に達すると、メディア上の電圧コンダクタンスによる分配、すなわちt→∞の場合、U₁/ U₂＝G₂／G₁。

2層の誘電体の特性が異なるため、一般的にはC₂／C₁G₂／G₁ということで、初期電圧分布と定常状態電圧分布は一般的に異なり、すなわち、シャットダウン後の2層の媒体上の電荷は再分配する必要がある。

仮定C₁＞C₂、G₁＜G₂を選択すると、T→0の場合、U₁＜U₂；T→∞の場合、U₁＞U₂を選択して設定できます。U₁+ U₂=U, 移行中にC₁通過するにはG₂電源から電荷の一部を追加（吸収電荷と称する）に対して、C₂通過するにはG₂電荷の一部を放出すると、境界面に電荷が蓄積されます。中間層誘電体の交差界面に電荷を蓄積させるこのプロセスは、中間層分極と呼ばれる。電荷蓄積過程によって形成される電流を吸収電流と呼ぶ。サンドイッチ分極には吸収電荷があるため、サンドイッチ分極は誘電体全体の等価容量を増大させることに相当する。

中間層式分極は不均一中間層媒体中に存在する。この分極は電荷の移動と蓄積に関わるため、必然的にエネルギー損失を伴う。電荷の蓄積は誘電体のコンダクタンスによって行われるが、誘電体のコンダクタンスは一般的に小さいため、分極プロセスは遅く、一般的には数秒から数分かかるため、この分極は直流と低周波交流のみである電圧才能を発揮することができる。

三、誘電体の相対誘電率

1.定義

誘電体の相対性ゆうでんていすうε_r電界による誘電体の分極現象の強弱を特徴づけるために用いられ、その物理的意義は極板間に誘電体を入れた後の電気容量または電荷量が極板間が真空である場合に比べて増加する倍数を表す。ε_r値は誘電体の材料によって決まり、温度、周波数によって変化する。その計算式は

ε_r=ε/ε₀= C/C₀（TYBZ01401001-1）

式中 ε₀――真空のゆうでんていすう，1/36Π×10^-9F/M;

ε――媒体のゆうでんていすう；

C₀——平行平板コンデンサの真空中の電気容量、F；

C——平行平板コンデンサ極板間に固体媒体を挿入した後の電気容量、F。

2.ガス誘電体のゆうでんていすう

ガス誘電体の密度が小さいため、ガス誘電体のゆうでんていすういずれも小さく、エンジニアリング用途におけるすべてのガス誘電体のε_rいずれも1。

3.液体誘電体のゆうでんていすう

（1）中性液体誘電体。トランス油、ベンゼン、シリコン有機油などの中性液体誘電体の相対ゆうでんていすうε_rに1.8～2.8の範囲内。相対ゆうでんていすうε_r負の温度係数はほとんどありません。

（2）極性液体誘電体。このような誘電体の相対性ゆうでんていすうより大きく、その値は3～80、用途絶縁メディアε_r 値は一般的に3～6。キャパシタの含浸剤として用いると、キャパシタの比キャパシタを大きくすることができる。しかし、このような液体誘電体は交流電界における損失が大きいため、高圧絶縁ではあまり使われていません。

極性誘電体のε_r温度に関係していますが、ε_rに温度が低い場合はまず温度の上昇に伴って増大し、その後熱運動が強い場合は、ε_rまた温度が上昇するにつれて減少する。

極性誘電体のε_r電源周波数と大きな関係があり、周波数が低い場合、双極子分子は交流電界に追従して十分に転向することができ、ε_r大きく、値は周波数サイズに依存しません。周波数が高いと双極子分子の転向が追いつかない上部電界方向の変化により分極率が減少するため、ε_r縮小します。

4.固体誘電体のゆうでんていすう

（1）中性及び弱極性固体誘電体。このような誘電体は電子式分極とイオン式分極のみであり、相対的にゆうでんていすう小さい、一般的には2.0～2.7。相対ゆうでんていすう温度が上がるにつれて少し下がる。

パラフィン、アスベスト、ポリエチレン、ポリプロピレン、無機ガラスなどはこのような誘電体に属する。

（2）極性固体誘電体。このような誘電体の相対性ゆうでんていすう大きい、一般的に3～6。ε_r温度、周波数との関係及び極性液体媒体の類似。

樹脂、繊維、ゴム、有機ガラス、ポリ塩化ビニルなどは極性固体誘電体に属する。

（3）イオン性誘電体。固体無機化合物の多くはイオン性構造の誘電体、例えばマイカ、セラミックスなどに属し、ε_r一般的には正の温度係数があり、その値は約5～8。

四、工事の実際における誘電体分極の意義

（1）選択ぜつえんざいりょう。コンデンサを選択する場合はε_r大きな誘電体はぜつえんざいりょうこれにより、キャパシタの単位容量当たりの体積と重量を低減することができる。その他の場合電気ケーブルなどの機器は、選択する必要がありますε_rより小さな誘電体により、ケーブル動作時の容量を削減電気流れ。

（2）多層媒体の合理的な配合。いくつかの誘電体を組み合わせると、交流電圧及び衝撃電圧作用下、各層の媒体中の電気フィールド強度分布とε_r反比例するので、各メディアのε_r値を設定し、各層の誘電体中の電界分布を均一にします。

(3)ゆうでんそんしつ媒体の偏光タイプに関係していますが、ゆうでんそんしつ対絶縁老化と熱撃ち抜く大きな影響があります。

（4）絶縁予防的試験では、サンドイッチ分極により判断する絶縁湿気の状況。

【思考と練習】

1.誘電体の分極とは？

2.誘電体分極の基本形式は何種類ありますか。

3.損失のない分極に属するいくつかの分極？損失のある分極に属するいくつかの分極がありますか？

4.相対とはゆうでんていすう？相対ゆうでんていすう工事に何の意味がありますか。