如何测量电介质的介电常数

       介电常数又称电容率或相对电容率，表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，常用ε表示。市面上的介电常数测试仪品目繁多，对应的用途也截然不同，所以我们在选择测试仪的时候要找准相应的型号。

常用的有介电常数测试仪有工频介电常数测试仪和高频介电常数测试仪，本文ZD介绍工频介电常数测试仪HQS37a 工频介电常数测试仪。

HQS37a 工频介电常数测试仪

工作原理

主要用于测量高压工业绝缘材料的介质损失角的正切值及电容量。其采用了西林电桥的经典线路。主要可以测量电容器、互感器、变压器等各种电工油及各种固体绝缘材料在工频高压下的介质损耗（tgδ）和电容量（ Cx）以，其测量线路采用“正接法”即测量对地绝缘的试品。由于电桥内附有一个2500KV的高压电源及一台高压标准电容器，并将副桥和检流计与高压电桥有机的结合在一起，所以本电桥特别适应测量各类绝缘油和绝缘材料的介损（tgδ）及介电常数（ε）。

主要特点

• 经典测试线路   测量范围更宽

1. 采用西林电桥原理，Z大测试电压2500V

2. 桥体本身带有5kV/100pF标准电容，测量材料介损更为方便

3. 桥体内附电位跟踪器及指另仪，外围接线及少

4. 桥体采用了多样化的介损测量线路

5. 
   

• 测量精度高、性能超稳定

• 测量工装更便捷

本电极适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤制品、层压制品、云母及其制品、塑料、电缆料、薄膜复合制品、陶瓷和 玻璃等的相对介电常数（ε）与介质损耗角正切值（tgδ）的测试。本电极主要用于频率在工频50Hz下测量试品的相对介电常数（ε）和介质损耗角正切值 （tgδ）。本电极的设计主要是参照国标GB1409-78。
本电极采用的是三电极式结构，能有效的消除表面漏电流的影响，使测量电极下的电场趋于均匀电场。

技术参数

测量范围及误差

在Cn＝100pF    R4＝3183.2（Ω）（即10K/π）时

在Cn＝100pF    R4＝318.3（Ω）（即1K/π）时

Cx＝R4×Cn/R3
tgδ＝ω·Ｒ４·Ｃ４
高压电源技术特性
电压输出：0～2500V/50Hz
高压电流输出：0～20mA
内置标准电容器
电容量的名义值为100pF
tgδ小于5×10-5

电极技术指标

适用标准

GB/T1409—2006  测量电气绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法

GB/T1409  测量电气绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法

介电性能的定义

一种绝缘材料的介电特性是指在给定频率范围内川交流电压测拍出的综合材料特性。

介电常数 absolute permittivity

电通密度除以电场强度。

注：•种绝缘材料的测员介电常数e等于它的相对介电常数£，和底空介电常数丄的乘积.见式《1〉：

€ « X £f （ 1 ）

介电常数的単位是法拉每米《F/m）.真空介电常数给的值按式（2）确定：

e0 = 8.854 X 10 12 F/m （ 2 ）

相对介电常数 relative permittivity

介电常数与直空介电常数孔的比值。

注1：在恒定电场或频率很低的交变电场中.各向同性及冰各向同性介质的相对介电常数等卜充满该介质的电容器 的电容与相同结构电极的真空电容器的电容之比。

注2；在实际匸程中.“介电常数"这一术语常用来指代”相对介电常数二

注3：絶缘材料的相对介电常数j是电容演（.，与U之比。其中,G是置于电极之间和周闱完全山考虑中绝缘材 料壊充的电容试样（电容器）的电容值；Cu则是真.空下相同构造电扱的电容值・

〜=冬 （3>

在标准大鹿压下•不含二氧化碳的干燥空气的相对介电常数是1.000 53 .因此在实践中,常用电极构造相同的空气 电容值C.代替直空电容tfic„来测定介质的相对介电常数£,的精度是足够的.

相对复合介电常数 relative complex permittivity

稳定的正弦场条件下用岌数发示介电常数.见式（4）：

沱？ =jX e "

其中j'与j"为正值。

注1：习慣上.相对复介电常数勺可用s'和e,"中的任意一个表示.或者用e,和侦澎表示。若则e—s'; 此时这两者都被称为相对介电常数，

注2：r/被称为损耗指数。