LDJD-B 介電常數(shù)測定儀

LDJD-C 介電常數(shù)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(nèi))

下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法.

1. 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在15Hz-300MHz的頻率范圍內(nèi)測量電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)的方法，并由此計(jì)算某些數(shù)值，如損耗指數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)中所敘述的某些方法，也能用于其他頻率下測量。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結(jié)果與某些物理?xiàng)l件有關(guān)，例如頻率、溫度、濕度，在特殊情況下也與電場強(qiáng)度有關(guān)。

有時(shí)在超過1000V的電壓下試驗(yàn)，則會引起一些與電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)無關(guān)的效應(yīng)，對此不予論述。

1. 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。

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

1. 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

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(shí)，其電容Cx與同樣電極構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)形在空氣中的電容Ca來代替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(tǒng)中，絕緣材料的電容率是在該系統(tǒng)中絕緣材料的相對電容率ε_r與真空電氣常數(shù)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(shù)ε₀為:

 …………（2）

在本標(biāo)準(zhǔn)中，用皮法和厘米來計(jì)算電容，真空電氣常數(shù)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(shù)  dielectric dissipation factor

tanδ

損耗角δ的正切。

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

ε_r”

該材料的損耗因數(shù)tanδ與相對電容率ε_r的乘積。

3.5  復(fù)相對電容率  complex relative permittivity

ε_r

由相對電容率和損耗指數(shù)結(jié)合而得到的:

        ………………（3）

          ………………（4）

        ………………（5）

         ………………（6）

式中：

ε_r——復(fù)相對電容率;

ε_r”——損耗指數(shù)；

ε_r’、 ε_r——相對電容率；

tanδ——介質(zhì)損耗因數(shù)。

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(dǎo)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)。

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

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

本標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算和側(cè)量是根據(jù)電流(ω=2πf)正弦波形作出的。