一、工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀概述

1-1電橋簡(jiǎn)介:

? ? ?BQS-37a(QS-37a)型高壓電橋是本公司推出的新一代高壓電橋，主要用于測(cè)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。

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(zhǎng)的十進(jìn)開關(guān)，保證測(cè)量的穩(wěn)定性

l儀器具有雙屏蔽，能有效防止外部電磁場(chǎng)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、 工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)

2-1測(cè)量范圍及誤差

本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對(duì)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)

測(cè)量項(xiàng)目

測(cè)量范圍

測(cè)量誤差

電容量Cx

40pF—20000pF

±0.5? Cx±2pF

介損損耗tgδ

0-1

±1.5? tgδx±0.0001

在Cn=100 pF? ? R4=318.3（Ω）時(shí)

測(cè)量項(xiàng)目

測(cè)量范圍

測(cè)量誤差

電容量Cx

4pF—2000pF

±0.5? Cx±3pF

介損損耗tgδ

0-0.1

±1.5? tgδx±0.0001

?

2-2電橋測(cè)量靈敏度

? ? 電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)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(cè)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(lái)。

? ? ?ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1 Rg/R4 Cn/Cx)

式中: U 為測(cè)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(cè)試品電容值? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?法拉(pF)

2-3工作電壓說(shuō)明

在使用中，本電橋頂A，B對(duì)V點(diǎn)的電壓最高不超過(guò)11V，R3橋臂各盤的電流不超過(guò)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(wèn)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(lái)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2×10-9 A/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

BQS-37a（QS-37a）型高壓電橋采用典型的西林電橋線路。橋臂在基本量程時(shí)，與R4橋臂并聯(lián)，測(cè)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(guò)輔橋的輔助平衡，消除寄生參數(shù)對(duì)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(guò)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(guò)程中，輔橋采用自動(dòng)電位跟蹤，在主橋平衡過(guò)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(duì)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(duì)平衡所帶來(lái)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)。