介电常数与介质损耗测试仪的主要测试方法介绍

介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中，电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如，制造电容器的材料要求介电系数尽量大，而介质损耗尽量小。相反地，制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下，则要求材料的介质损耗较大。所以，通过测定介电常数（ε)及介质损耗角正切（tgδ),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据

1、介电常数（ε):某一电介质（如硅酸盐、高分子材料）组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值，被称为该电介质材料的相对介电常数

ε=Cx/Co

式中：Cx一电容器两极板充满介质时的电容

Co一电容器两极板为真空时的电容

ε一电容器两极板为真空时的电容电容量增加的倍数，即相对介电常数
       介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料，要小，特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时，则要求要大，特别是小型电容器。
       在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑电介质的介电常数。此外，由于介电常数取決于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究，还可以推断绝缘材料的分子结构。

2、介电损耗（tgδ):指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下，介质没有周期性损耗，基本上是稳态电流造成的损耗在交流电场作用下，介质损耗除了稳态电流损耗外，还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向，电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多（有时达到几千倍），因此介质损耗通常是指交流损耗。
       在工程中，常将介电损耗用介质损耗角正切tgδ来表示。tgδ是绝缘体的无效消耗的能量对有效输入的比例，它表示材料在一周期内热功率损耗与贮存之比，是衠量材料损耗程度的物理量

tgδ=1/ωRC 

式中：
ω一电源角频率；
R一并联等效交流电阻；
C 一并联等效交流电容器
       凡是体积电阻率小的，其介电损耗就大。介质损耗对于用在高压装置高频设备，特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义，介质损耗过大，不仅降低整机的性能，甚至会造成绝缘材料的热击穿

3、Q值：tgδ的倒数称为品质因素，或称Q值。Q值大，介电损失小，说明品质好。所以在选用电介质前，必须首先测定它们的和tgδ.而这两者的测定是分不开的。通常测量材料介电常数和介质损耗角正切的方法有二种：交流电桥法和Q表测量法，其中Q表测量法在测量时由于操作与计算比较简便而广泛采用。