一、概述

介質損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(shù)（ε），可進一步了解影響介質損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；GB/T1693-2007硫化橡膠介質損耗測試儀GDAT-A用于科研機關、學校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應用研究。

二、測試原理

GB/T1693-2007硫化橡膠介質損耗測試儀GDAT-A采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數(shù)值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為精確。儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。

本測試裝置是由二只測微電容器組成，平板電容器一般用來夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達0.0033pF的線性可變電容器，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測樣品放進平板電容器和不放進樣品的Q值變化，由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。同時，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數(shù)。

三、儀器的技術指標

DDS信號
頻率范圍 10KHz-70MHz 10KHz-100MHz 100KHz-160MHz
Q值測量范圍 2～1023
Q值量程分檔 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔
電感測量范圍 4.5nH-10mH 160M：1nH-140mH
電容直接測量范圍 1～460pF 160M:1pF-25uF
主電容調節(jié)范圍 30～540pF 160M:17-240pF
電容準確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%
型號頻率指示誤差 1*10-6 ±1
Q值合格指示預置功能范圍 5～1000

Q值自動鎖定，無需人工搜索

Q表正常工作條件

a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

10．其他

a．消耗功率：約25W；

b．凈重：約7kg；

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

11．產(chǎn)品配置：

a.測試主機一臺；

b.電感一套；

c.夾具一 套

四、性能特點：

1.平板電容器 極片尺寸：φ25.4mm\φ50mm 極片間距可調范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm

2.園筒電容器 電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF長度可調范圍和分辨率：≥0～20mm，±0.01mm

3.夾具插頭間距：25mm±1mm

4.夾角損耗角正切值：≤4×10－4（1MHz時）

5.數(shù)顯電極

五. 維修保養(yǎng)

本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備，所以在使用和保存時要避免振動和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環(huán)境中使用和保存，不能自行拆裝，否則其工作性能就不能保證，如測試夾具受到碰撞，或者作為定期檢查，要檢測以下幾個指標：

1.平板電容器二極片平行度不超過0.02mm。

2.園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。

3.保證二個測微桿0.01mm分辨率。

4.用精密電容測量儀（±0.01pF分辨率）測量園筒電容器，電容呈線性率，從0~20mm，每隔1mm測試一點，要求符合工作特性要求。

附表一,介質損耗測試系統(tǒng)主要性能參數(shù)一覽表

BH916測試裝置 GDAT高頻Q表

平板電容極片 Φ50mm/Φ25.4mm 可選頻率范圍20KHz-100MHz

20KHz-70MHz

200KHz-160MHz

間距可調范圍≥15mm 頻率指示誤差3×10-5±1個字

夾具插頭間距25mm±0.01mm 主電容調節(jié)范圍30-500/18-220pF

測微桿分辨率0.001mm 主調電容誤差<1%或1pF

夾具損耗角正切值≦4×10-4 （1MHz) Q測試范圍2～1023


介電常數(shù)介質損耗測試儀的應用領域可分為以下方向：

一、介電常數(shù)介質損耗測試儀材料研發(fā)與性能優(yōu)化

‌新型材料開發(fā)‌：評估陶瓷、聚合物、納米復合材料等的極化機制與能量損耗特性，指導配方優(yōu)化（如高聚物通過調整ε值提升耐高溫性能）。

‌老化與失效分析‌：監(jiān)測材料在溫度、濕度變化下的介電性能演變（如高溫下介電常數(shù)的非線性變化）。

‌食品與農(nóng)業(yè)科學‌：通過介電常數(shù)間接檢測果蔬含水率、發(fā)酵程度，或優(yōu)化食品干燥、殺菌工藝參數(shù)。

二、介電常數(shù)介質損耗測試儀電子與電力工業(yè)

‌電容器與絕緣材料‌：測試聚丙烯薄膜（ε≈2.3）、電解液等介質的介電常數(shù)與損耗因數(shù)（tanδ<0.005），確保電容器儲能效率和穩(wěn)定性。

‌高壓設備安全評估‌：檢測變壓器油、絕緣紙的介質損耗角正切值（tanδ），預防絕緣擊穿風險。

‌電子元器件制造‌：評估液晶材料、半導體封裝材料的介電性能，優(yōu)化顯示響應速度或器件可靠性。

三、介電常數(shù)介質損耗測試儀通信與航空航天

‌射頻與微波材料‌：優(yōu)化微波基板（如Rogers材料ε≈3.3-6.6）、天線材料的介電常數(shù)，提升高頻信號傳輸效率。

‌環(huán)境適應性‌：測試航天器隔熱材料、航空復合材料在真空或高輻射環(huán)境下的介電穩(wěn)定性。

四、介電常數(shù)介質損耗測試儀工業(yè)質檢與生產(chǎn)控制

‌化工與石油行業(yè)‌：檢測有機溶劑、聚合物溶液的介電常數(shù)，優(yōu)化涂料干燥性能或油品絕緣等級。

‌汽車與能源設備‌：評估電池隔膜、燃料電池電解質的介電特性，確保充放電效率與安全性。

‌建筑與土木工程‌：通過介電常數(shù)反演路基壓實度或監(jiān)測混凝土結構中的水分分布。

五、介電常數(shù)介質損耗測試儀跨領域創(chuàng)新應用

‌環(huán)境監(jiān)測‌：利用土壤介電特性分析水土污染程度或預測地質災害（如巖石介電異常與地震關聯(lián)性）。

‌醫(yī)療與生物工程‌：研究生物組織或材料的介電響應特性，輔助開發(fā)新型傳感器或診斷設備。

六、介電常數(shù)介質損耗測試儀技術擴展方向

‌高頻電路設計‌：結合阻抗測試（EIS）分析PCB基板材料的介電常數(shù)與信號完整性關系。

‌儲能材料開發(fā)‌：通過介電常數(shù)優(yōu)化聚合物基復合材料，提升超級電容器能量密度。

七、介電常數(shù)介質損耗測試儀材料性能評估

‌介電參數(shù)測量‌：用于精確測定材料的介電常數(shù)（ε）和介質損耗角正切值（tanδ），為評估絕緣材料、陶瓷、復合材料等電學特性提供核心數(shù)據(jù)。

‌性能優(yōu)化支持‌：通過分析介電參數(shù)與材料微觀結構的關系，指導改進材料配方及生產(chǎn)工藝，提升耐壓、絕緣或高頻適應性等性能。

八、介電常數(shù)介質損耗測試儀行業(yè)應用場景

‌電力與電子工業(yè)‌：檢測電力設備絕緣材料（如電纜、變壓器套管）的介電性能，保障電網(wǎng)安全運行；評估電子元器件基板材料的信號傳輸穩(wěn)定性。

‌科研與教育‌：作為高校、科研機構實驗室的基礎設備，用于新型功能材料（如微波介質陶瓷、高分子復合材料）的研發(fā)及教學實驗。

‌工業(yè)質檢‌：在陶瓷電容器制造、高頻通信材料生產(chǎn)等領域，用于產(chǎn)品出廠前的介電性能合規(guī)性檢測。

九、介電常數(shù)介質損耗測試儀擴展功能應用

‌多參數(shù)測量‌：部分型號可同步測量電容、電感、Q值等參數(shù)，支持對電路元件特性及高頻傳輸線阻抗的全面分析。

‌寬頻段適用‌：通過諧振法（MHz級）或傳輸線法（GHz級）等不同原理，滿足從低頻絕緣材料到高頻微波基板的多場景測試需求。

技術特征示例典型設備如GDAT，BQS系列，支持17-240pF電容調節(jié)、1pF-25nF直接測量及1-1023的Q值范圍，具備自動換檔和數(shù)字頻率鎖定功能，確保在10kV高壓下仍能保持±0.5%的測量精度