絕緣紙介電常數(shù)測量儀

一、概述

1-1電橋簡介:

BQS-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及GB5654,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

絕緣紙介電常數(shù)測量儀

二、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

在Cn=100 pF R4=318.3（Ω）時

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)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量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

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工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點(diǎn)的電壓GAO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）

2-5指零裝置的技術(shù)特性：

在50Hz時電壓靈敏度不低于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

絕緣紙介電常數(shù)測試儀

三、電橋工作原理

BQS-37a型高壓電橋采用典型的西林電橋線路。C4橋臂在基本量程時，與R4橋臂并聯(lián)，測量數(shù)值為正損耗因數(shù)。結(jié)構(gòu)采用了雙層屏蔽。并通過輔橋的輔助平衡，消除寄生參數(shù)對電橋平衡的影響。輔橋由電位自動電位跟蹤器與內(nèi)層屏蔽（S）組成。自動跟蹤器由電子元器件組成。它在橋頂B處取一輸入電壓，通過放大后，在內(nèi)屏蔽（S）產(chǎn)生一個與B電位相等的電壓。當(dāng)電橋在平衡時，A,B,S三點(diǎn)電位必然相等，從而達(dá)到自動跟蹤的目的。本電橋在平衡過程中，輔橋采用自動電位跟蹤，在主橋平衡過程的同時，輔橋也自動跟蹤始終處于平衡的狀態(tài)，用戶只要對主橋平衡進(jìn)行操作就能得到可靠的所需數(shù)據(jù)。同時也有效的抑制了電壓波動對平衡所帶來的影響。在指零部分，采用了指針式電表指示，視覺直觀，分辨清楚，克服了以往振動式檢流計的缺點(diǎn)。

3-1 橋體的組成

電橋各臂的組成

*臂：由被測對象Cx組成Z₁。

第二臂：由高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器Cn組成Z₂。

第三臂：由十進(jìn)電阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）歐姆和滑線電阻（0-0.13）歐姆組成Z₃。

第四臂：由十進(jìn)電容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可變電容器100pF組成C4再與電組R4并聯(lián)組成Z4。

3-2計算公式

Cx=R4× Cn / R3 R4[Ω] R3[Ω] Cn[pF] Cx[pF]

tgδ=ω·R4·C4 R4[Ω] C4[F]

當(dāng)R4=10K/π

tgδ=C4

當(dāng)R4=1K/π

tgδ=0.1C4

我們采取相對固定R4電阻，分別調(diào)節(jié)R3和C4使橋跟平衡，從而測得試品的電容值Cx和介質(zhì)損耗tg。本電橋為了直讀出損耗值，取電阻R4的阻值為角頻率（f=50Hz）若干倍。

3-3 公式說明

.頻率對介質(zhì)損耗正公式：

本電橋額定的工作頻率f=50Hz，在實(shí)際工作頻率偏離額定頻率時可用修正式進(jìn)行修正：

tg=f^’·tgδ / f

式中：f 為額定工作頻率（f=50Hz）

f’ 為實(shí)際工作頻率

tgδ 電橋測得損耗值

tgδ 為被測試品介質(zhì)損耗角正切的實(shí)際值

四、安全操作規(guī)程

1. 本儀器必須有專人負(fù)責(zé)保管，使用，非專職操作者應(yīng)在使用前了解和熟悉本說明書，以免造成不必要的損失和事故。
2. 每次使用前應(yīng)仔細(xì)檢查接地線是否完好，確保以后方可通電使用。
3. 接通電源前應(yīng)將靈敏度開關(guān)調(diào)到低位置。
4. 測量試品前應(yīng)先對試品進(jìn)行高壓試驗，證明在電橋工作電壓下無噪聲，電離等現(xiàn)象出現(xiàn)，然后才能進(jìn)行測試（若試品己做過高壓試驗，該項可不必每次測量都做）。
5. 對試品施加高壓時緩慢升高，不可以加突變電壓。
6. 測試時操作人員必須集中思想，工作前做好一切準(zhǔn)備工作，測試地點(diǎn)周圍應(yīng)有明顯的標(biāo)記或金屬屏蔽圍成高壓危險區(qū)，以防止非操作人員闖入。
7. 在測量過程中，如有放電管發(fā)光時，則必須及時切斷電源，仔細(xì)檢查接線及試品都無擊穿，待檢查排除故障后，再進(jìn)行高壓測量工作。

五．操作方法

5.1 測試前的準(zhǔn)備工作

①按圖（3）所示，連接標(biāo)準(zhǔn)電容Ｃｎ（選用外接標(biāo)準(zhǔn)電容時），與被測電容Ｃｘ，并且將標(biāo)準(zhǔn)電容與被測電容盡可能遠(yuǎn)離，以防止互相之間干擾。如選用內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器，只需連接被測試品即可。

②檢查周圍是否有強(qiáng)電磁場干擾，應(yīng)盡量避免。

③檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的安全，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

④檢查電橋的靈敏度開關(guān)是否已回另位。

⑤檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

⑥對試品施加試驗電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

5.2 試品的測試

①在不知道被測試品的大概容量及損耗時，可先施加少許的電壓，找到粗平衡點(diǎn)后，再把工作電壓升到所需的值，然后再尋找細(xì)平衡點(diǎn)。

②在測量時，靈敏度開關(guān)是按從小到大的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

③在測量時，R3開關(guān)時按從左至右的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

④在測量時，C4開關(guān)時按從右至左的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

⑤整個測量步絮：首先檢查接線無誤后，方可通電試驗。第二升起試驗電壓，并調(diào)節(jié)靈敏度開關(guān)，使UA表頭有明顯的指示。此時表明電橋沒有平衡。第三調(diào)節(jié)R3開關(guān)，順序從左至右。這時通過觀察表頭來觀察電橋的平衡狀況。如表頭已回另，可再加大靈敏度。應(yīng)總保持能明顯地觀察到調(diào)節(jié)R3時，電橋的平衡狀況。第四在某一點(diǎn)上用戶會發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)R3已無法使表頭再回到另位。這時可調(diào)節(jié)C4開關(guān)，順序時從右至左，把表頭指針調(diào)節(jié)到小位。第五用戶在調(diào)節(jié)C4到某一點(diǎn)時又會發(fā)現(xiàn)無法將指針調(diào)回另位。這時又要去調(diào)節(jié)R3開關(guān)，調(diào)節(jié)的位數(shù)是上一次調(diào)節(jié)R3的后位，然后又會出現(xiàn)第四點(diǎn)時的問題，又必須要調(diào)節(jié)C4開關(guān)．．．就這樣來回往復(fù)地調(diào)節(jié)R3和C4兩組開關(guān)，直至靈敏度開關(guān)大時，并指針回另（或指另儀指示到?。?。表明電橋已達(dá)到平衡。

⑥測量完畢后或在暫停測量時，應(yīng)將另儀的靈敏度開關(guān)降至“0”，再將測量電壓降至另并切斷電源開關(guān)，根據(jù)計算公式，算出被測試品的容量及介損值。

六、裝置成套性

1．BQS-37a型高壓電橋 一臺

2. 試驗電極 一臺

3．使用說明書 一份

4．電源線 二根

5．測試線 三根

七．操作方法

7.1 測試前的準(zhǔn)備工作

①按圖（3）所示，連接標(biāo)準(zhǔn)電容Ｃｎ（選用外接標(biāo)準(zhǔn)電容時），與被測電容Ｃｘ，并且將標(biāo)準(zhǔn)電容與被測電容盡可能遠(yuǎn)離，以防止互相之間干擾。如選用內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器，只需連接被測試品即可。

②檢查周圍是否有強(qiáng)電磁場干擾，應(yīng)盡量避免。

③檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的安全，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

④檢查電橋的靈敏度開關(guān)是否已回另位。

⑤檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

⑥對試品施加試驗電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

7.2 試品的測試

①在不知道被測試品的大概容量及損耗時，可先施加少許的電壓，找到粗平衡點(diǎn)后，再把工作電壓升到所需的值，然后再尋找細(xì)平衡點(diǎn)。

②在測量時，靈敏度開關(guān)是按從小到大的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

③在測量時，R3開關(guān)時按從左至右的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

④在測量時，C4開關(guān)時按從右至左的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

⑤整個測量步絮：首先檢查接線無誤后，方可通電試驗。第二升起試驗電壓，并調(diào)節(jié)靈敏度開關(guān)，使UA表頭有明顯的指示。此時表明電橋沒有平衡。第三調(diào)節(jié)R3開關(guān)，順序從左至右。這時通過觀察表頭來觀察電橋的平衡狀況。如表頭已回另，可再加大靈敏度。應(yīng)總保持能明顯地觀察到調(diào)節(jié)R3時，電橋的平衡狀況。第四在某一點(diǎn)上用戶會發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)R3已無法使表頭再回到另位。這時可調(diào)節(jié)C4開關(guān)，順序時從右至左，把表頭指針調(diào)節(jié)到小位。第五用戶在調(diào)節(jié)C4到某一點(diǎn)時又會發(fā)現(xiàn)無法將指針調(diào)回另位。這時又要去調(diào)節(jié)R3開關(guān)，調(diào)節(jié)的位數(shù)是上一次調(diào)節(jié)R3的后位，然后又會出現(xiàn)第四點(diǎn)時的問題，又必須要調(diào)節(jié)C4開關(guān)．．．就這樣來回往復(fù)地調(diào)節(jié)R3和C4兩組開關(guān)，直至靈敏度開關(guān)大時，并指針回另（或指另儀指示到?。?。表明電橋已達(dá)到平衡。

⑥測量完畢后或在暫停測量時，應(yīng)將另儀的靈敏度開關(guān)降至“0”，再將測量電壓降至另并切斷電源開關(guān)，根據(jù)計算公式，算出被測試品的容量及介損值。
八 典型用戶

1.佛山三水*新型材料有限公司

2.深圳市興綠科技有限公司

3.深圳華晟達(dá)儀器設(shè)備有限公司

4.深圳質(zhì)檢院

5.深圳市歐普特工業(yè)材料有限公司

6.深圳市秦塑塑化材料科技有限公司

7.廣州奧翼電子科技有限公司

8.廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院

9.廣州市日立電梯有限公司

10.廣州威凱檢測技術(shù)有限公司、

11.廣東銀禧科技股份有限公司

12.廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督研究所

13.廣東新翼新材料有限公司

14.惠州光陽科技有限公司

15.華南理工大學(xué)

16.茂名質(zhì)量檢驗監(jiān)督所

17.東莞市南炬高分子材料有限公司

18.東莞市華科東尼儀器有限公司

19.東莞零度導(dǎo)熱材料有限公司

20.佛山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測中心

21.佛羅縣復(fù)合材料有限公司

22. 深圳市華天啟科技有限公司

23.佛山質(zhì)量檢驗監(jiān)督所

24.上海西邦電氣有限公司

25.上海申銳測試設(shè)備制造有限公司

26.上海兆邦電力器材有限公司

27.上海祈峰實(shí)驗儀器有限公司

28.上?？萍即髮W(xué)

29.浙江正泰電氣股份有限公司

30.浙江德創(chuàng)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/span>

31.紹興任飛碳黑有限公司

32.樂清市正泰電器科技股份有限公司

33.樂清市柳市正和量具儀器商行

34.蘇州市銘宇精密測量儀器有限公司

35.佳施加德士（蘇州）塑料有限公司

36.江蘇矽時代材料科技有限公司

37.江蘇溧陽康達(dá)威實(shí)業(yè)有限公司

38.歐寶聚合物江蘇有限公司

39.蘇州工業(yè)園區(qū)斯博自動化控制設(shè)備有限公司

40.江蘇蘇美達(dá)成套設(shè)備工程有限公司

41.中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司

42.南通日芝電力材料有限公司

43.日本長瀨精細(xì)化工（無錫）有限公司

44.萬聚（杭州）供應(yīng)鏈有限公司

45.順德特種變壓器廠

46.諸城質(zhì)量檢驗監(jiān)督所

47.無錫金邦科技有限公司

48.無錫思耐德科技有限公司

49.南京博樂飛科學(xué)儀器有限公司

50.南京電氣集團(tuán)

51.南京電氣科技有限公司

52.安徽銅峰電子股份有限公司

53.安徽省寧國市海偉電子有限公司

54.安徽國華新材料有限公司

55.*上海硅酸鹽研究所

56.武漢欣景通儀器有限公司

57.武漢北分福誠儀器有限公司

58.天津市鼎軒科工貿(mào)有限公司

59.天津鼎軒工業(yè)材料有限公司

60.天津中津塑膠制品有限公司

61.星光橡膠（日本）天津有限公司

62.平頂山神馬鷹材包裝有限公司

63.河南金水電纜集團(tuán)有限公司

64.四川天威電子有限責(zé)任公司
65.四川川環(huán)科技股份有限公司

66.四川大學(xué)

67.德陽盛宇科技有限公司

68.成都監(jiān)幫密封件股份有限公司

69.成都科技大學(xué)

70.成都電子科技大學(xué)

71.核工業(yè)西南物理研究院

72.北京化工大學(xué)

73.北京理工大學(xué)

74.北京清華大學(xué)材料系、水利系

75.北京福瑞泰科技有限公司

76.北京航天凱恩化工科技有限公司（特種化工事業(yè)部）

77.北京世紀(jì)航凱電力科技股份有限公司

78.北京控軍二十三廠

79.北京理工大學(xué)西山實(shí)驗區(qū)

80.北京四方變壓器廠

81.北京磁谷新能源材料有限公司

82.北京博聞時訊科技有限公司

83.北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司

84. 北京市科學(xué)器材公司

85.北京航天試驗技術(shù)研究所

86.北京歐陸偉業(yè)科技發(fā)展有限公司

87.山東德威克儀器有限公司

88.山東陽谷電纜集團(tuán)有限公司

89. 山東守護(hù)者電子科技有限公司

90.山東德威克儀器有限公司

91.青島安世科學(xué)儀器有限公司

92.合肥博藝儀器設(shè)備有限公司

93.濟(jì)寧強(qiáng)科管材材料有限公司

94. 煙臺華鵬儀器有限公司

95.黑龍江天林科技有限公司

96.長春一汽轎車股份有限公司

97. 遼陽易通科技有限公司

98.大慶五金總匯有限公司

99.沈陽潤錦科技有限公司

100.中科院蘭州理化所

101.蘭州匯天成工貿(mào)有限公司

102.肯博（廈門）絕緣科技有限公司

103.海南大學(xué)

104.西安交通大學(xué)

105.西安永興科技發(fā)展有限公司

106.陜西科技大學(xué)

107.阜新礦業(yè)集團(tuán)有限公司

108.江西科盛環(huán)保股份有限公司

109. 咸陽興華高精表面技術(shù)有限公司

110.滄州特嘉汽車零部件有限公司

111.長沙康格醫(yī)療用品有限公司

113.貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院

114.福建南平太陽電纜股份有限公司

115.福州申輝化工儀器有限公司

116.保定華創(chuàng)電氣有限公司

117. 保定棉金內(nèi)飾件制造有限公司

118. 保定順成內(nèi)飾件材料有限公司

119.保定風(fēng)帆美新蓄電池隔離板制造有限公司

九、使用注意事項：
高阻測量一定要嚴(yán)格按使用方法步聚進(jìn)行，否則有可能造成儀器永jiu損壞或電人。
１、 應(yīng)在“Ｒｘ”兩端開路時調(diào)零 如接在電阻箱或被測量物體上時調(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零，但改變測量電壓后可能要重新調(diào)零。
２、 禁止將“Ｒｘ”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊
３、 在測試過程中不要隨意改動測量電壓， 隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。
４、 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔 每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當(dāng)有顯示值時應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器（機(jī)內(nèi)有過電流保護(hù)電路）。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過量程應(yīng)換低檔!
５、 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數(shù)字變化 由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導(dǎo)電機(jī)理復(fù)雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。
６ 、接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分 本儀表有二連根線：高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。
７ 、測試過程中不能觸摸微電流測試端 微電流測試端怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開機(jī)后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。
８、 在測量高阻時，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽． 在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。
９、 每次測量完時應(yīng)將量程開關(guān)撥回“１０４ ”檔再進(jìn)行下次測試 在測量時應(yīng)逐漸將量程開關(guān)撥到高阻檔，測量完時應(yīng)將量程開關(guān)撥回低檔。以確保下次開機(jī)時量程開關(guān)處在低阻量程檔。