電氣絕緣測(cè)試技術(shù)之4介電譜測(cè)量

1、第4章 介電譜測(cè)量測(cè)量方法1、自動(dòng)平衡電橋法2、不平衡電橋法3、相位比較法4、傅立葉變換法5、熱刺激電流法（TSC） 介電譜測(cè)量主要是測(cè)量材料的復(fù)介電常數(shù)隨頻率或溫度的變化情況。名詞解釋 介電譜-介電參數(shù)在很寬的頻率或 溫度范圍內(nèi)的變化規(guī)律?？蓮V義地理解 為材料對(duì)激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)。 (介電頻譜 -介電參數(shù)隨頻率的變化曲線; 介電溫譜 -介電參數(shù)隨溫度的變化曲線) 介電譜技術(shù) - -在寬廣的頻率或溫度范圍 內(nèi)測(cè)量非金屬材料的介電參數(shù)的各種 方法與技術(shù) 激勵(lì)信號(hào)-周期函數(shù)的正弦波, 階躍函數(shù)的脈沖波和白噪聲源。 相應(yīng)的三類介電譜技術(shù) - - 頻域介電譜技術(shù),時(shí)域介電譜技術(shù)和白噪聲相 關(guān)技術(shù)。 (頻域

2、介電譜技術(shù)-用正弦波激勵(lì)來(lái)測(cè)量復(fù)介電常數(shù)的實(shí)驗(yàn)技術(shù); 時(shí)域介電譜技術(shù)-以階躍電壓脈沖為激勵(lì)信號(hào), 從其響應(yīng)來(lái)求取介電 參數(shù)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)-先測(cè)得某一量與時(shí)間的關(guān)系, 還需利用傅里葉變換把 時(shí)域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域上去 ) 一、自動(dòng)平衡變壓器電橋電壓比例臂變壓器電橋最適宜制成自動(dòng)平衡電橋。如圖，平衡條件如下：UxCx=UcCNUxRN=URRx因此，改變標(biāo)準(zhǔn)電容CN和電阻RN或改變電壓UR和Uc,直到電橋平衡。程序：首先選擇標(biāo)準(zhǔn)元件進(jìn)行粗略平衡，然后改變UR、Uc直到電橋完全平衡。二、不平衡電橋法介電頻譜最基本的測(cè)量方法是在不同頻率下逐點(diǎn)測(cè)量，這種方法在頻率不低時(shí)一般精度都較高，但電橋在逐點(diǎn)平衡時(shí)都需要很

3、長(zhǎng)時(shí)間，不平衡電橋法在開始測(cè)量時(shí)，先對(duì)帶有試樣的電橋在某一方面的頻率進(jìn)行平衡，然后改變電橋電源的頻率，根據(jù)記錄到的電橋在偏離平衡狀態(tài)時(shí)輸出電壓的實(shí)部和虛部，即可求得復(fù)電容率的實(shí)部和虛部分量。這種方法，不僅靈敏度高而且很快就可測(cè)出復(fù)電容率和頻率的關(guān)系曲線。不平衡電橋法設(shè)計(jì)原則當(dāng) 時(shí)：設(shè)則有在任一頻率與平衡頻率歸一化之差為當(dāng)則有當(dāng)相敏檢測(cè)儀將上式的實(shí)部和虛部檢測(cè)出，可得到介電譜。3、相位比較法式中： A試品電極面積； d試品厚度； 信號(hào)角頻率。相位比較法原理 4、傅立葉變換法階躍電壓與過(guò)渡電流如設(shè)介質(zhì)的幾何電容為1單位電容，則充電電荷為：相應(yīng)的充電電流為：兩邊取傅立葉變換有：C 0：試樣的在很高頻

4、率時(shí)幾何電容；G 0：穩(wěn)態(tài)直流電導(dǎo)；(t)材料的松弛函數(shù)。5、熱刺激電流法（TSC）介質(zhì)先在一定電場(chǎng)和溫度下發(fā)生極化，之后將試樣短路，可測(cè)得去極化電流Ig(t)I 0：t=0時(shí)的去極化初始電流值；：時(shí)間常數(shù)。根據(jù)電介質(zhì)物理的論述，當(dāng)Ig(t)已知時(shí)，可通過(guò)德拜方程，求得介電頻譜。以熱刺激電流IT測(cè)量為例：完全極化時(shí)完全不極化時(shí)則（QTTSC電荷）當(dāng)溫度恒速上升時(shí)將上面式子代入德拜方程有熱激電流的測(cè)量裝置測(cè)量熱激電流有各種不同的裝置，它的基本組成如下圖，直流穩(wěn)壓電源（0.1-10kv）用來(lái)使試樣在某一溫度下極化。程序控溫單元-根據(jù)不同的測(cè)試目的控制升溫、冷卻的速度或恒溫的時(shí)間。過(guò)程步驟：借助程序控溫元件加熱試樣至極化溫度，在此溫度下施加極化電壓并保持一定時(shí)間后，等速將其冷卻至一低溫，除去外加電壓，把靜電計(jì)和試樣接通，記錄短路電流。在很低的溫度下，與時(shí)間