介電性能測(cè)試儀器

1.介電性能測(cè)試儀器 概 述

1.1 簡(jiǎn)介

本說(shuō)明書(shū)是QS30I型高精密高壓電容電橋的安裝和使用說(shuō)明書(shū)。（包括QS30I-3型量程擴(kuò)展器及SP-A型打印機(jī)）。

QS30I型高精密高壓電容電橋有如下特點(diǎn)。主電橋主要采用電流比較儀的原理并結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，具有操作方便可靠、測(cè)量精度高、讀數(shù)位數(shù)多、線(xiàn)性度好，不受環(huán)境濕度影響，儀器內(nèi)部的計(jì)算機(jī)能自動(dòng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直接在面板上顯示電容值及介損值tgδ和測(cè)試電壓及流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電容的電流（Is），并可通過(guò)打印機(jī)將測(cè)試結(jié)果打印出來(lái)等優(yōu)點(diǎn)，它不僅能測(cè)電容器的電容量、介損量，還能測(cè)量電抗器的電感量和Q值是目前國(guó)內(nèi)精度較高、穩(wěn)定性好、操作方便、用途廣泛的高壓電橋。

1.2 性能

QS30I型高壓電橋?yàn)閷?shí)驗(yàn)室用高精密高壓電橋。主要采用電流比較儀的原理，使它在測(cè)量上具有較高的比率精度和穩(wěn)定性，這是一般西林電橋不能達(dá)到的。再加上計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，使測(cè)量更加直觀。本電橋可與各類(lèi)高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器配合組成高壓電容電橋，適宜于在高電壓下測(cè)量電力電纜、高壓套管、電力電容器、互感器等高壓電力設(shè)備的電容量及損耗角正切值tgδ，以及各種固體或液體絕緣材料的介電常數(shù)（ε）及損失角正切值，也可測(cè)量高壓變壓器或電壓互感器的比差和角差。電橋可外接電流互感器以擴(kuò)大量程，測(cè)量大電容時(shí)本電橋?yàn)樗亩藴y(cè)量具有引線(xiàn)補(bǔ)償裝置，使測(cè)量精度提高，消除接線(xiàn)電阻引起的附加誤差。本電橋還可測(cè)量電抗器的電感量及Q值。QS30I-3型量程擴(kuò)展器（供選購(gòu)）能使主橋體的電容比從1000：1擴(kuò)大到10⁶：1。

1.3 結(jié)構(gòu)

本電橋放在一個(gè)金屬箱體內(nèi)，指零儀安放在適宜人眼觀察的水平位置。靈敏度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)在表頭的旁邊，橋體安放在指零儀下面，電容比值和介質(zhì)損耗角正切值讀數(shù)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)固定在面板上。在主橋體與指零儀的之間，是被測(cè)試品的電容量量、介損量、測(cè)試電壓或測(cè)試電流的顯示窗，在其旁邊是電容量的預(yù)置盤(pán)。電橋本體的環(huán)形電流比較儀裝在一個(gè)磁屏蔽盒內(nèi)，它的鐵芯采用超高導(dǎo)磁材料卷饒成環(huán)形，對(duì)內(nèi)外磁場(chǎng)有較好的抗干擾性能，具有很高精度的比差和角差。主運(yùn)算放大器、引線(xiàn)補(bǔ)償放大器及微機(jī)處理器都在箱體內(nèi)部一個(gè)金屬屏蔽盒內(nèi)，電橋工作電源采用了開(kāi)關(guān)電源，具有很寬的工作范圍，也安裝在金屬屏蔽盒內(nèi)。

連接標(biāo)準(zhǔn)電容器與被測(cè)試品的插座在儀器背部，接地端鈕前后共有兩處，外接線(xiàn)采用屏蔽電纜，電橋裝置箱體作為靜電屏蔽以免干擾。

1.4 主要技術(shù)指標(biāo)

• 電橋電容比Cx/Cs（當(dāng)額定比率為1：1時(shí)）為0到1.111110，步級(jí)0.000001，倍率（K）變化范圍為1000、500、200、100、50、20、10、5、2、1共十檔，電容的測(cè)量范圍取決于標(biāo)準(zhǔn)電容器Cs的大小電容值，即Cx=Cs·K·（Cx/Cs）
• 電容比率值的測(cè)量準(zhǔn)確度：電容比率讀數(shù)*一只盤(pán)為滿(mǎn)度時(shí)應(yīng)不大于

當(dāng) tgδ< 3×10^-3  為±0.00005

tgδ≥3×10^-3      為±0.00005±0.005×tgδx

• 電橋tgδ范圍為-0.111110到+0.111110，步級(jí)為0.000001。
• tgδx測(cè)量準(zhǔn)確度不大于±0.5% tgδx±5×10^-5
• 被測(cè)電容量顯示：Cx=（0.1~1111.1110）Cn

顯示為被測(cè)電容量的前6位有效數(shù)字。

• 被測(cè)電容介損顯示：tgδ= -1.11×10^-1到1.11×10^-1  顯示為被測(cè)電容介損的前3位有效數(shù)字并結(jié)合科學(xué)記數(shù)法。
• 電容量及介損顯示精度：電容量：±0.05%。介損：±0.5% tgδx±5×10^-5
• 電橋大工作電流：電橋標(biāo)準(zhǔn)臂大允許電流為15mA。通過(guò)被測(cè)臂大電流與倍率位置有關(guān)，見(jiàn)表1。           表1

注意：被測(cè)大不超過(guò)2A，如測(cè)試需要?jiǎng)t需外接電流互感器。

• 分辨率：當(dāng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流為0.1mA時(shí)，且電容比率讀數(shù)*一只盤(pán)為滿(mǎn)度時(shí)，在電橋平衡時(shí)，其電容比及介損盤(pán)的分辨率均為5×10^-5。
• 標(biāo)準(zhǔn)電容量預(yù)置范圍：0000.00到1999.99pF。
• 電橋內(nèi)有過(guò)電壓保護(hù)措施，氖泡起輝電壓不超過(guò)交流60伏。
• 試驗(yàn)電壓顯示：范圍0到49.9kV 分辨率為0.1Kv。
• 電橋內(nèi)附指零儀，其主要技術(shù)特性如下：

1.電壓零敏度 2μV/格。

2.輸入阻抗80kΩ。

3.三次諧波抑制 -60dB。

注：以上的所有技術(shù)指標(biāo)都是在基本測(cè)試頻率50±0.2Hz下的。

• 電源電壓為220V允差10%，頻率為50±2Hz消耗功率約40W。電壓頻率為50±0.2Hz。
• 外形尺寸：560（寬）*410（深）*390（高）毫米。
• 重量：約40公斤。
• QS30I-3型量程擴(kuò)展器（外接， 供選購(gòu)）主要技術(shù)指標(biāo)。
• a.次級(jí)1000匝、初級(jí)100匝、輔助1000匝，具有供串繞線(xiàn)匝的穿孔。
• b.比值和大電流的額定值

10，000：1    10安  量程擴(kuò)大器上可以使用。

100，000：1   100安  串繞10箍。

1000，000：1   1000安  串繞1箍。（用串繞箍數(shù)，可得中間比值。）

c.精度：（當(dāng)電橋量范在1000：1時(shí)）±1×10^-5。

• SP-A打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：

1.打印寬度：40字符/行。

2.打印速度：0.4行/秒。

3.打印紙：57.5mm寬，40mm直徑的普通白紙紙圈。

4.外形尺寸：111×62×128（mm）。