工频介电常数测试的关键技术与方法

核心测量技术

电桥法基于交流电桥平衡原理，将被测材料与电极构成的电容作为电桥一臂，调节标准元件使电桥平衡后，可计算材料电容及介电常数，同步获取损耗角正切。该方法低频性能优异，常用于变压器油、电缆绝缘材料等工频损耗特性分析。

谐振法通过平行板谐振器或同轴腔，利用被测材料对谐振频率的影响反推介电常数。其优势在于宽频扫描和抑制边缘效应，适用于高频电容器介质、PCB 基材等材料测试。

传输线法借助矢量网络分析仪和专用探头，通过分析电磁波在被测材料处的反射、传输特性变化，计算复介电常数，满足 5G 通信材料等超高频性能测试需求。

固体样品需加工成均匀薄片，保证表面平整导电；液体样品注入电极杯时需避免气泡，防止干扰电场分布和引发局部放电。

温度、湿度显著影响介电性能，测试时需稳定温度，降低湿度，高精度测试还需控制气压，确保材料极化状态稳定。

通过空载校准消除设备寄生参数，短路校准修正残余电阻，使用标准介质（如空气、聚四氟乙烯）进一步校准，保障测量准确性。

采用保护环电极技术吸收边缘电场，优化主电极间电场分布，消除边缘效应对电容测量的干扰，提升测试精度。

高损耗材料可低频辅助测量，剖析不同频率极化特性；温度敏感材料借助恒温腔，按梯度升温监测介电性能变化，支撑材料应用研究。