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電容電橋介電常數(shù)測試儀

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北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡介

電容電橋介電常數(shù)測試儀內(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。

詳細(xì)介紹

1-1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)械壽命長的十進(jìn)開關(guān)，保證測量的穩(wěn)定性

l儀器具有雙屏蔽，能有效防止外部電磁場的干擾。

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

電容電橋測試儀BQS-37技術(shù)指標(biāo)

2-1測量范圍及誤差

本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對濕度為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

測量項(xiàng)目	測量范圍	測量誤差
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

測量項(xiàng)目	測量范圍	測量誤差
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電橋測量靈敏度

電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測量準(zhǔn) 在下面的計算公式中，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。

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U 為測量電壓伏特 (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被測試品電容值法拉(pF)

2-3電容電橋測試儀工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點(diǎn)的電壓zui高不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規(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，按以下公式來計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）

電容電橋介電常數(shù)測試儀概述
西林電橋是測量電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的經(jīng)典的裝置。它可使用從低于工頻(50H z-60H z)直至100 kHz的頻率范圍，通常測定50 pF-1 000 pF的電容(試樣或被試設(shè)備通常所具有的電容)這是一個四臂回路(圖A.1) 。其中兩個臂主要是電容(未知電容Cx和一個無損耗電容C,)。另外兩臂(通常稱之為測臂)由無感電阻R，和R:組成，電阻R,在未知電容Cx的對邊上，測量臂至少被一個電容C,分流一般地說電容C:和兩個電阻R,和R:中的一個是可調(diào)的

如果采用電阻R、和(純)電容 C 的串聯(lián)等值回路來表示電容 Cx，則圖A.1 所示的電橋平衡時
導(dǎo)出

由于頻率范圍的不同，實(shí)際上電橋構(gòu)造會有明顯的不同。例如一個50p F-10 00p F的電容在
50 Hz時的阻抗為60 Md2-3 Md2，在100 kHz時的阻抗為3 000 Q-1 500 S1
頻率為 100k Hz時，橋的四個臂容易有相同數(shù)量級的阻抗，而在50H z-60H z的頻率范圍內(nèi)則是
不可能的。因此，出現(xiàn)了低頻和(相對)高頻兩種不同形式的電橋。
A. 1. 2 低頻電橋
一般為高壓電橋，這不僅是由于靈敏度的緣故，也因?yàn)樵诘皖l下正是高電壓技術(shù)特別對電介質(zhì)損耗
關(guān)注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級上相差很多，結(jié)果，絕大部分電壓都施加在電容
Cx和C}上，使電壓分配不平衡上面給出的電橋平衡條件只是當(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r才成
立。同時，屏蔽必須接地，以保證平衡穩(wěn)定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護(hù)的電容C、和C、是一
致的，這個保護(hù)對于Ch來說是*的。
由于選擇不同的接地方法，實(shí)際上形成了兩類電橋。
A.1.2.1 帶屏蔽的簡單西林電橋
橋的 B 點(diǎn)(在測量臂邊的電源接線端子)與屏蔽相連并接地。
屏蔽能很好地起到防護(hù)高壓邊影響的作用，但是增加了屏蔽與接到測量臂接線端 M和N的各根
導(dǎo)線之間電容.此電容承受跨接測量臂兩端的電壓這樣會引人一個通常使tans的測量精度限于
0.1%數(shù)量級的誤差，當(dāng)電容cx和Cw不平衡時尤為顯著。
A.1. 2. 2 帶瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋圖 A. 2 示出了使電橋測量臂接線端與屏蔽電位相等的方法。這種方法是通過使用外接輔助橋臂Z, .Z.(瓦格納接地電路)，并使這兩個輔助橋臂的中間點(diǎn)P接到屏蔽并接地。調(diào)節(jié)輔助橋臂(實(shí)際為Zu)以使在Z,和Z上的電壓分別與電橋的電容臂和測量臂兩端的電壓相等顯然，這個解決方法包括兩個橋即主橋AMNB和輔橋AMPB(或ANPB)同時平衡。通過檢測器從一個橋轉(zhuǎn)換到另一個橋逐次地逼近平衡而終達(dá)到二者平衡用這種方法精度可以提高一個數(shù)量級，這時，實(shí)際上該精度只決定于電橋元件的精密度。必須指出，只有當(dāng)電源的兩端可以對地絕緣時才使用上述特殊的解決方法。如果不可能對地絕緣，則必須使用更復(fù)雜的裝置(雙屏蔽電橋)

電容電橋介電常數(shù)測試儀
這種電橋通常在中等的電壓下工作，是比較靈活方便的一種電橋;通常電容CN是可變的(在高壓
電橋中電容C、通常是固定的)，比較容易采用替代法。由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路

關(guān)于檢測器的說明
當(dāng)西林電橋的 B點(diǎn)接地時，必須避免檢測器的不對稱輸人(這在電子設(shè)備中是常有的)。
然而這樣的檢測器只要接地輸人端總是連接于P點(diǎn)，就能與裝有瓦格納接地線路的電橋一起
使用

低頻電橋概述
這種電橋的原理比西林電橋簡單。其結(jié)構(gòu)原理見圖A.3 .
當(dāng) 電橋平衡時，復(fù)電抗Z、和ZM之間的比值等于電壓矢量U 和U:間的比值。如果電壓矢量的比
值是已知的，便可從已知的Zx,推導(dǎo)出Zx。在理想電橋中比例U,/U :是一個系數(shù) K，這樣 ZK- K ZH
實(shí)際上ZM的幅角直接給出ax
變壓器電橋比西林電橋有很大的優(yōu)點(diǎn)，它允許將屏蔽和保護(hù)電極直接接地且不需要附加的輔助
橋臂。
這種電橋可在從工頻到數(shù)十MHz的頻率范圍內(nèi)使用。比西林電橋使用的頻率范圍寬。由于頻率
范圍的不同，橋的具體結(jié)構(gòu)也不相同