高压西林电桥介电常数测试仪

概述电桥简介:
BQS-37a(QS-37a)型高压电桥是本公司推出的新一代高压电桥，主要用于测量工业绝缘材料的介质损耗(tgδ)及介电常数（ε）。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998(2004) 固体电绝缘材料的交流损耗特性及介电常数的试验方法其采用了西林电桥的经典线路，内附0-2500的数显高压电源及100PF标准电容器，并可按用户要求扩装外接标准电容线路。
电桥的特点；桥体内附电位根宗器及指零仪，外围接线及少。
电桥采用接触电阻小，机械寿命长的十进开关，保证测量的稳定性 
仪器具有双屏蔽，能有效防止外部电磁场的干扰。
仪器内部电阻及电容元件经特殊老化处理，使仪器技术性能稳定可靠。
内附高压电源晶度3%
内附标准电容损耗﹤0.00005，名义值100pF
技术指标
测量范围及误差
本电桥的环境温度为20±5℃，相对湿度为30%-80%条件下，应满足下列表中的技术指示要求。
在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）时
测量项目 测量范围 测量误差
电容量Cx 40pF—20000pF ±0.5%  Cx±2pF
介损损耗tgδ 0-1 ±1.5%  tgδx±0.0001
在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）时
测量项目 测量范围 测量误差
电容量Cx 4pF—2000pF ±0.5%  Cx±3pF
介损损耗tgδ 0-0.1 ±1.5%  tgδx±0.0001

电桥测量灵敏度
    电桥在使用过程中，灵敏度直接影响电桥平稳衡的分辨程度，为保证测量准确度，希望电桥灵敏度达到一定的水平。通常情况下电桥灵敏度与测量电压，标准电容量成正比。
    在下面的计算公式中，用户可根据实际情况估算出电桥灵敏度水平，在这个水平上的电容与介质损耗因数的微小变化都能够反应出来。
     ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)
式中: U 为测量电压   伏特  (ω为角频率2πf=314(50Hz)        Cn标准电容器容量       法拉(F) 
Ig通用指零仪的电流5×10-10      安培(A)  
Rg平衡指零仪内阻约1500     欧姆(Ω)
R4桥臂R4阻值3183      欧姆(Ω)
Cx被测试品电容值      法拉(pF)
工作电压说明
在使用中，本电桥顶A，B对V点的电压Z高不超过11V，R3桥臂各盘的电流不超过下列规定：
10×1kΩ      1max≤15mA
10×100Ω     1max≤120mA
10×10Ω      l max≤150mA
用户在使用前应注意以上的问题。如不清楚，可根据实验电压及标准电容量，按以下公式来计算出大概的工作电流。
I=ω V C  
辅桥的技术特性：
不失真根宗电压0～11V（有效值）
指零装置的技术特性：
在50Hz时电压灵敏度不低于1×10-6V/格
电流灵敏度不低于2×10-9 A/格
二次谐波 减不小于25dB
三次谐波 减不小于50dB

电桥工作原理
BQS-37a（QS-37a）型高压电桥采用典型的西林电桥线路。桥臂在基本量程时，与R4桥臂并联，测量数值为正损耗因数。结构采用了双层屏蔽。并通过辅桥的辅助平衡，消除寄生参数对电桥平衡的影响。辅桥由电位自动电位根宗器与内层屏蔽（S）组成。
自动根宗器由电子元器件组成。它在桥顶B处取一输入电压，通过放大后，在内屏蔽（S）产生一个与B电位相等的电压。当电桥在平衡时，A,B,S三点电位必然相等，从而达到自动根宗的目的。
本电桥在平衡过程中，辅桥采用自动电位根宗，在主桥平衡过程的同时，辅桥也自动根宗始终处于平衡的状态，用户只要对主桥平衡进行操作就能得到可靠的所需数据。
同时也有效的抑制了电压波动对平衡所带来的影响。在指零部分，采用了指针式电表指示，视觉直观，分辨清楚，克服了以往振动式检流计的缺点。
桥体的组成
电桥各臂的组成
弟壹臂：由被测对象Cx组成Z1。
弟贰臂：由高压标准电容器Cn组成Z2。
弟三臂：由十进电阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）欧姆和滑线电阻（0-0.13）欧姆组成Z3。
弟四臂：由十进电容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可变电容器100pF组成再与电组R4并联组成Z4。

计算公式
Cx=R4× Cn / R3    R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]
tgδ=ω·R4·     R4[Ω]  [F]
当R4=10K/π
tgδ=      
当R4=1K/π
tgδ=0.1   
我们采取相对固定R4电阻，分别调节R3和使桥跟平衡，从而测得试品的电容值Cx和介质损耗tg。本电桥为了直读出损耗值，取电阻R4的阻值为角频率（f=50Hz）若干倍。
公式说明
.频率对介质损耗正公式：
本电桥额定的工作频率f=50Hz，在实际工作频率偏离额定频率时可用修正式进行修正：
tg=f’·tgδ / f
式中：f    为额定工作频率（f=50Hz）
f’   为实际工作频率
tgδ  电桥测得损耗值
tgδ  为被测试品介质损耗角正切的实际值 
安全操作规程
本仪器必须有专人负责保管，使用，非专职操作者应在使用前了解和熟悉本说明书，以免造成不必要的损失和事故。
每次使用前应仔细检查接地线是否完好，确保以后方可通电使用。
接通电源前应将灵敏度开关调到Z低位置。
测量试品前应先对试品进行高压试验，证明在电桥工作电压下无噪声，电离等现象出现，然后才能进行测试（若试品己做过高压试验，该项可不必每次测量都做）。
对试品施加高压时缓慢升高，不可以加突变电压。
测试时操作人员必须集中思想，工作前做好一切准备工作，测试地点周围应有明显的标记或金属屏蔽围成高压危险区，以防止非操作人员闯入。
在测量过程中，如有放电管发光时，则必须及时切断电源，仔细检查接线及试品都无击穿，待检查排除故障后，再进行高压测量工作。
操作方法 测试前的准备工作
连接标准电容Ｃｎ（选用外接标准电容时），与被测电容Ｃｘ，并且将标准电容与被测电容尽可能远离，以防止互相之间干扰。如选用内部标准电容器，只需连接被测试品即可。
检查周围是否有强电磁场干扰，应尽量避免。
检查大地线是否牢靠，以保证操作人员的安全，应检查电桥上的（⊥）与大地是否接触良好。
检查电桥的灵敏度开关是否已回另位。
检查试品的绝缘强度，应符合大于2U+1的标准。
对试品施加试验电压（按部标或国际所规定的专业标准进行）。
Q合格指示预置功能
频率范围：10MHz～60MHz； 固有误差：≤6％±满度值的2％；工作误差：≤8％±满度值的2％。
两个终测量结果(C1和C2的介损及电容值)。测量过程中文显示，能实时监测自激电流值和试验电压(高压)值。能引线对测试的影响，测量结果准确。
从平板电容器平板间距的读值变化则可换算得到缘材料介电常数。 
安全措施
保修：振荡频率：RS232 仪器具有RS232接口，与计算机连接便于数据的统计和处理及保存。
概述：BD916介质损耗测试装置与本公司生产的各款高频Q表配套，可用于测量缘材料的介电常数和介质损耗系数(损耗角正切值)。
消耗功率：约25W； b．净重：约7kg； c. 外型尺寸：(l×b×h)mm：380×132×280。
分 档：分七个量程。