介损测试原理及应用电子教案

介损的测试和工程中的应用摘要：介损在测试工程中应用广泛，了解介损仪器的工作原理，选择测试方法，进行介损测试。

根据测量的结果的分析判断，计算出介损的各参、系、因数对各种绝缘材料鉴定及预防性试验的判断。

关键词：介损、绝缘、应用一、介损介质损耗角δ是在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)，简称介损角。

介质损耗正切值tanδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。

介质损耗因数的定义如图(1);如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图(2);总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此图(3);这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。

因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。

功率因数cosΦ是功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。

功率因数的定义如图(4):有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tanδ)。

一般cosΦ<tanδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。

二、为什么要进行介损测试：电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗或介质损失。

如果介质损耗很大，会使电介质温度升高，促使材料发生老化，如果介质温度不断上升，甚至会把电介质融化、烧焦，丧失绝缘能力，导致热击穿，因此，电介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。

测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。

绝缘能力的下降直接反映为介损增大。

进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时，也能得到试品的电容量。

如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。

三、介损的测试方法:介损的测试方法是采用高压介质损耗测量仪简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。

介损测试原理介损测试是一种常用的电学测试方法，用于评估电路或材料在交流电场中的能量损耗情况。

通过测量电路或材料对电流和电压的响应，可以分析其频率相位差和电压波形的改变，从而得出其介损因子或介电损耗值。

介损测试常用于电源变压器、电感、电容、绝缘材料以及传输线等元件或设备的性能评估和质量控制。

下面将介绍介损测试的原理和常用测试方法。

一、原理介损是介质在交流电场中的电能损耗的一种表征，通常用介损因子（tanδ）来表示。

介损因子是介质相对损耗的比值，计算公式为：tanδ = (Pd / Pc) = (Wd / Wc)其中，Pd表示介质的损耗功率，Pc表示介质的储存功率，Wd表示介质的损耗能量，Wc表示介质的储存能量。

在介质中，当电场频率变化时，电介质将能量转化为热能，发生能量损耗。

通过测量介质中的电流和电压信号，可以计算出介质的损耗功率和储存功率，从而得到介损因子的值。

二、测试方法介损测试可以采用多种方法，下面介绍两种常用的测试方法：交流桥路法和谐振桥路法。

1. 交流桥路法交流桥路法是一种常用而简单的介损测试方法。

它基于电流和电压之间的相位差关系，通过调节电路中的电阻、电感和电容元件，使之达到平衡状态。

当电路平衡时，相位差为零，此时测得的电阻值即为介损因子。

交流桥路法适用于介电常数较小、介质比较均匀的材料，可以快速测量出介损因子。

但对于介电常数较大的材料，可能需要配合其他方法进行测试。

2. 谐振桥路法谐振桥路法是一种更精确的介损测试方法，它利用谐振现象进行测试。

通过变化测试频率，选择使得电路谐振的频率，同时测量电感和电容元件的谐振频率和谐振曲线的形状，可以得到更准确的介损因子。

谐振桥路法适用于测量介电常数较大的材料，能够提供更精确的测试结果。

但同时也需要更复杂的测试设备和更深入的专业知识来操作和分析数据。

三、总结介损测试是一种常用的电学测试方法，用于评估电路或材料在交流电场中的能量损耗情况。

通过测量电路或材料对电流和电压的响应，可以得出其介损因子或介电损耗值。

介损试验方法及原理一、介质损耗试验概述任何绝缘材料在电压作用下，总会流过一定的电流，所以都有能量损耗，把在电压作用下电介质产生的一切损耗称为介质损耗。

由于直流电压下电介质中的损耗主要是漏导损耗，用绝缘电阻或漏导电流就足以充分表示了，所以在交流电压下引入介质损耗，它表示在交流电压作用下有功电流和无功电流的比值。

介质损耗只与材料特性有关，而与材料尺寸、体积无关的物理量。

二、试验仪器的选择及试验方法2.1试验时使用的仪器自动介损测试仪、QS1型西林电桥2.2试验方法2.2.1 QS1型西林电桥2.2.1.1技术特性QS1型电桥的额定工作电压为10kV，tgδ测量范围是0.5％～60％，试品电容Cx是30pF～0.4μF（当CN为50pF时）。

该电桥的测量误差是：tgδ=0.5％～3％时，绝对误差不大于±0.3％；tgδ=3％一60％时，相对误差不大于±10％。

被试品电容量CX的测量误差不大于±5％。

如果工作电压高于10kV，通常只能采用正接线法并配用相应电压的标准电容器。

电桥也可降低电压使用，但灵敏度下降，这时为了保持灵敏度，可相应增加CN的电容量（例如并联或更换标准电容器）。

2.2.1.2接线方式1.正接线法。

所谓正接线就是正常接线，如图一，在正接线时，桥体处于低压，操作安全方便。

因不受被试品对地寄生电容的影响，测量准确。

但这时要求被试品两极均能对地绝缘（如电容式套管、耦合电容器等），由于现场设备外壳几乎都是固定接地的，故正接线的采用受到了一定限制。

图一2.反接线法。

反接线适用于被试品一极接地的情况，故在现场应用较广。

这时的高、低电压端恰与正接线相反，因而称为反接线。

在反接线时，电桥体内各桥臂及部件处于高电位，所以在面板上的各种操作都是通过绝缘柱传动的。

此时，被试品高压电极连同引线的对地寄生电容将与被试品电容Cx并联而造成测量误差，尤其是Cx值较小时更为显著。

3、对角接线。

FS3001异频介质损耗测试仪一、概述介损测量是绝缘试验中很基本的方法，可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等。

在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。

变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。

FS3001异频介质损耗测试仪突破了传统的电桥测量方式，采用变频电源技术，利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算；达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便；电源采用大功率开关电源，输出45Hz 和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供最高12千伏的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。

广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。

二、测量方式及原理接地分两种测量方式，即正接线测量方式和反接线测量方式。

两种测量方式的原理如图一所示：高压输出端Icx R 高压输出端oC Cx ～C XR N R R NCx端（a）正接线测量（b）反接线测量图一在高压电源的12kV侧，高压分两路，一路给机内标准电容CN，此电容介损非常小，可以认为介损为零，即为纯容性电流，此电流ICN 可做为容性电流基准。

在Cx试品一侧，试品电流Icx通过采样电阻R采入机内，此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示，通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在图一（a）中Cx为非接地试品，试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R，得到全电流值，在图一（b）中Cx为接地试品，机内Cx端直接接地，电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。

II RδΦOI R u（a）电流矢量法（b）试品等效电路图二三、常见设备的接线方法1．仪器引出端子说明：HV ——仪器的测量引线高压端（带危险电压）。

CX ——正接线时试品电流输入端。

——仪器的接地端，使用时与大地可靠相接2.参考接线2.1正接线、内标准电容、内高压（常规正接线）：2.2反接线、内标准电容、内高压（常规反接线）2.3正接线、外标准电容、内高压：2.4反接线、外标准电容、内高压：2.5正接线、内标准电容、外高压：2.6反接线、内标准电容、外高压：2.7正接线、外标准电容、外高压（高电压介损）：2.8反接线、外标准电容、外高压：2.9 CVT自激法测量：CVT自激法可按下图接线。

介损测试原理及应用一、引言随着信息技术的高速发展，软件系统的功能越来越复杂，同时系统的可靠性和稳定性也成为了用户关注的重点。

为了评估和保证系统的高可用性和稳定性，在软件开发周期中进行系统的质量保证工作是必不可少的。

而损测试（Fuzz Testing）作为一种常用的测试方法，在保证软件质量上有着重要的作用。

二、损测试原理损测试是指在没有关于程序内部工作原理的任何信息的情况下，使用大量的无效、随机数据的输入来测试目标系统的健壮性。

通常情况下，许多软件系统无法正确处理异常情况，会导致系统崩溃、安全漏洞的产生。

而通过输入大量的随机数据，可以测试系统对于异常情况的响应能力，从而发现系统的脆弱点。

损测试的基本原理主要包括以下几个方面：1.随机输入：损测试通过输入大量的随机、无效的数据来覆盖目标系统的所有输入路径，包括正常和异常输入。

2.符合输入规范：损测试保证生成的输入数据符合目标系统的输入规范，确保测试的有效性和准确性。

3.故障检测：损测试会监控目标系统的行为，例如响应时间、内存使用情况等，以及系统是否发生了意外的崩溃或错误。

4.异常处理：损测试可以根据目标系统的反应情况，收集并分析错误日志，帮助开发人员修复系统中的异常情况，提升系统的可靠性和稳定性。

三、损测试应用损测试在软件测试中被广泛应用，具有以下几个方面的优势：1.发现隐藏问题：通过输入大量的随机数据，损测试可以发现系统中隐藏的缺陷、脆弱点以及潜在的安全漏洞，帮助开发人员及时解决问题。

2.降低测试成本：相比于传统的手动测试方法，损测试可以通过自动化工具来生成和执行测试用例，提高测试效率，减少测试成本。

3.模糊测试：损测试通过随机化的输入数据，模拟真实场景中的多样性，提高对系统的覆盖度和测试广度，发现更多的潜在问题。

4.定位问题根源：损测试可以定位系统发生异常或崩溃的原因，并生成相应的错误报告，帮助开发人员更快速地定位和修复问题。

5.增强系统稳定性：通过损测试，可以针对系统对于无效和异常输入的反应进行验证，从而提升系统的稳定性和鲁棒性。

介损试验的目的和原理一、介损试验的目的介损试验是一种重要的电磁性能测试方法，主要用于评估材料的介电性能。

其目的是通过测量材料在电磁场中的介电损耗，了解材料对电磁波的吸收和散射能力，进而判断材料的电磁性能和适用范围。

二、介损试验的原理介损试验基于材料的介电性质和电磁场之间的相互作用，通过加电场或磁场，测量材料中的功率损耗，从而计算介电损耗。

其原理可以总结为以下几点：1.介电性质：材料在电磁场中的响应可以通过介电常数和磁导率来描述。

介电常数反映了材料中电场的分布和电荷极化程度，磁导率反映了材料对磁场的响应能力。

2.电磁场和材料之间的相互作用：当电磁波作用于材料时，电场和磁场的变化将导致材料中的电荷和磁化强度发生变化。

这种变化会耗散能量，导致材料产生介电损耗。

3.功率损耗的测量：在介损试验中，一般通过测量材料中吸收的功率和散射的功率来计算功率损耗。

吸收的功率是指电磁波能量被材料吸收转化为其他形式的能量，散射的功率是指电磁波能量从材料中散射出去。

4.介电损耗的计算：通过测量吸收的功率和散射的功率，可计算出材料的介电损耗。

介电损耗可用介电损耗因子（tanδ）或介电损耗角（δ）来表示。

介电损耗因子是介电损耗与材料的电磁性能相关参数之比，介电损耗角是介电损耗相对于电磁场频率的相位差。

材料选择和实验设置一、材料选择在进行介损试验时，通常需要选择满足实验要求的材料。

材料选择的主要考虑因素包括频率范围、温度范围、厚度和材料类型等。

1.频率范围：不同材料对电磁波的吸收和散射能力受频率影响较大。

因此，根据实验需要选择适合的频率范围。

2.温度范围：温度对材料的介电性能有一定影响，需要考虑材料在实验过程中的稳定性和可靠性。

3.厚度：材料的厚度对其吸收和散射能力也有影响。

可以根据实验要求选择适合的厚度。

4.材料类型：不同材料的介电性能存在差异，根据实验需要选择合适的材料类型，如金属、绝缘体、半导体等。

二、实验设置进行介损试验时，需要进行一系列的实验设置，以确保测试结果的准确性和可靠性。

介损测试原理介损测试是指在通信系统中，为了检测信号在传输过程中所受到的损耗情况而进行的测试。

介损测试的原理是通过测量信号的输入和输出功率，来计算信号在传输过程中的损耗情况。

介损测试可以帮助工程师们了解信号在传输过程中的衰减情况，从而及时发现并解决系统中的问题，保证通信质量。

介损测试的原理主要包括信号输入输出功率测量、损耗计算和测试仪器使用三个方面。

首先，信号输入输出功率测量是介损测试的基础。

在介损测试中，需要测量信号在系统输入端和输出端的功率。

通过对输入输出功率的测量，可以计算出信号在传输过程中的损耗情况。

通常情况下，输入功率和输出功率的差值即为信号在传输过程中的损耗值。

其次，损耗计算是介损测试的关键。

在介损测试中，需要根据输入输出功率的测量结果，计算出信号在传输过程中的损耗值。

损耗计算可以帮助工程师们准确地了解信号在系统中的衰减情况，从而找出问题所在并进行及时修复。

最后，测试仪器的使用是介损测试的保障。

在进行介损测试时，需要使用专门的测试仪器，如功率计、频谱仪等。

这些测试仪器可以帮助工程师们准确地测量信号的输入输出功率，从而进行损耗计算并得出测试结果。

因此，测试仪器的正确使用对于介损测试至关重要。

总的来说，介损测试的原理是通过测量信号的输入输出功率，计算信号在传输过程中的损耗情况，从而保证通信系统的正常运行。

介损测试可以帮助工程师们及时发现并解决系统中的问题，保证通信质量。

在进行介损测试时，需要注意信号输入输出功率的测量、损耗的计算以及测试仪器的正确使用，以确保测试结果的准确性和可靠性。

通过介损测试，工程师们可以及时了解系统中的问题，并采取相应的措施进行修复，从而保证通信系统的稳定运行。

介损测试的原理简单清晰，操作方便，是通信系统维护和管理中的重要手段之一。

希望本文所介绍的介损测试原理能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。

第三章介损、高压介损试验电介质在交流电压作用下,除电导和周期性缓慢极化引起的损耗外，有时可能产生游离损耗,即电晕和局部放电损耗，这些损耗统称为介质损耗.介质损耗因数tgδ的测量，习惯上简称“介损试验".介质损耗因数tgδ测试介质损耗因数tgδ是反映绝缘性能的基本指标之一。

介质损耗因数tgδ反映绝缘损耗的特征参数,它可以很灵敏地发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷.介质损耗因数tgδ与绝缘电阻和泄漏电流的测试相比具有明显的优点，它与试验电压、试品尺寸等因素无关,更便于判断电气设备绝缘变化情况。

因此介质损耗因数tgδ为高压电气设备绝缘测试的最基本的试验之一.介质损耗因数tgδ可以有效的发现绝缘的下列缺陷：（1）受潮；（2)穿透性导电通道；(3）绝缘内含气泡的游离，绝缘分层、脱壳；(4）绝缘有脏污、劣化老化等。

一、测量原理介质在交流电压作用下的情况如图3-1（a)所示,Ì=ÌR +ÌCÌÌRC(a）（b）(c）图3-1 绝缘介质在交流电压作用下的电路图和相量图（a)电路示意图(b)等值电路图（c）相量图通常把绝缘介质看成由一个等值电阻R和一个等值无损耗电容C并联组成的电路，如图3-1（b）所示，通过介质的总电流Ì是由通过R的有功电流ÌR和通过C的无功电流ÌC所组成。

ÌR流过电阻R所产生的功率代表全部的介质损耗, ÌR 越大,介质损耗越大。

由ÌR 、ÌC和Ì所组成的相量图如3—1(c)所示，从图中可以看出ÌR的大小与Ì和ÌC之间的夹角δ有关,δ越大，ÌR越大，因此,称δ为介质损失角。

从图中可得出：介质损耗P与介质损失角δ之间有如下的关系式: ÌR=U/R ÌC=U/X C=ωCU tgδ=ÌR/ÌC=1/ωCR P=UÌR=UÌC tgδ==UωCUtgδ=U2ωCtgδ其中,P——绝缘介质中的损耗功率U--被试品上的交流电压有效值C—-被试品电容ω——电源角频率从上述关系式可以看出，通过测量tgδ值可以反映出绝缘介质损耗的大小。

抗干扰介损测量仪的工作原理测量仪工作原理抗干扰介损测量仪是一种新奇的测量介质损耗角正切（tgδ）和电容值（Cx）的自动化仪表.可以在工频高电压下,现场测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗角正切（tgδ）和电容值（Cx）.与西林电容电桥相比,具有操作简单、自动测量、读数直观、无需换算、精度高、抗干扰本领强等优点.仪器内部标准电容器和升电压装置,在“内接”方式下使用,无需其它外接设备,便于携带。

抗干扰介损测量仪的工作原理：在交流电压作用下,电介质要消耗部分电能,这部分电能将变化为热能产生损耗.这种能量损耗叫做电介质的损耗.当电介质上施加交流电压时,电介质中的电压和电流间成在相角差ψ,ψ的余角δ称为介质损耗角,δ的正切tgδ称为介质损耗角正切.tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数.仪器测量线路包括一标准回路（Cn）和一被试回路（Cx）,标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路构成,被试回路由被试品和测量线路构成.测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器构成.通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位差,再由数字信号处理器运用数字化实时采集方法,通过矢量运算得出试品的电容值和介质损耗正切值。

影像测量仪的那些应用除了耳机模具，音盆及外壳，前后声学腔体，耳机插头，声网等都需要严格的公差掌控。

随着大家生活水平的提高，越来越多的人开始选择好的耳机来提高本身的生活品质。

市场上的耳机从几块到几十万之间，而一条好耳机到底好在哪些地方。

耳机外观一方面一款耳机的外观决议了消费者的第一印象，另外一方面一款耳机的外观将会对声音产生比较大的影响。

发声部分占了一款耳机声音至少百分之50以上的重量，廉价耳机与贵价耳机的声音差距很大一部分都在发声部分。

喇叭能做响的企业极多，但是喇叭能做好的企业寥寥无几，这个需要一个很长时间的技术沉淀和特别强势的供应商搭配才可以达到。

检测需求耳机模具的精度会比较影响产品最后的品质感，当模具搞定，做好外壳，做好外观处理之后，耳机的主体部分基本上就算完工了。

介质损耗试验1、测量介损的意义介损测量已被广泛地应用于高压电气设备的出厂检验和运行设备的预防性试验中。

实践证明它是一种灵敏度较高的试验方法。

特别是对绝缘老化、受潮等普通性缺陷，效果尤其明显。

如：纯净的变压器油好油耐压约为250kV/cm，坏油低的为25kV/cm，相差10倍。

但测量介损，好油可小至0.0001，而坏油可大至0.1,相差1000倍。

也就是说介损试验比击穿强度试验灵敏度提高了100倍。

测量设备绝缘的介损，不仅可以从介损的数值上来鉴定绝缘的优劣程度，发现缺陷。

也可以从介损的历年变化趋势及同类型设备的互相比较中，以及介损随电压、温度升高的增量等方面来判断绝缘缺陷。

这对于保证电气设备的安全运行是十分有意义的。

2、介损测量的原理测量仪表：西林电桥、电流比较型电桥、智能电桥西林电桥的四个桥臂由四组阻抗元件所组成，采用标准阻抗作为标准桥臂进行比较（电位比较），其原理接线如图1所示。

电桥平衡时：C C R Rx n=43(1)tgδωx=C R44(2)图1 西林电桥原理接线图(a)正接线；(b)反接线在工频试验电压下，式(2)中ωππf==2100取R4为10000/π＝3184Ω则tgδx=C4，即C4的μF值就是tgδx值。

电流比较型电桥采用标准电流互感器作为标准桥臂进行电流比较。

它的准确度比较高，平衡速度快，操作简单，但由于互感器和平衡回路的绝缘问题，它无法进行高压测量。

图2电流比较型电桥原理接线图图2是电流比较型电桥原理接线图。

图中Cn为标准电容，Cx表示被试品的电容，Rx表示被试品介质损耗等值电阻，U为试验电压，R为十进可调电阻箱，C为可选电容。

Wn和Wx分别表示电流比较型电桥标准臂和被测臂匝数。

当电桥平衡时，由安匝平衡原理可得：C C W W x nn x = (3)tg δωx =RC (4)式(4)中，ω＝100π，C 分别等于1/π×10-6F 和0.1/π×10-6 F 。

二电压互感器的介损试验测量电压互感器绝缘（线圈间、线圈对地）的tgδ，对判断其是否进水受潮和支架绝缘是否存在缺陷是一个比较有效的手段。

其主要测量方法有，常规试验法、自激磁法、末端屏蔽法和末端加压法，必要时还可以用末端屏蔽法测量支架绝缘的介质损耗因数tgδ。

1电压互感器本体tgδ的测量（1）常规试验法串级式电压互感器为分级绝缘，其首端“A”接于运行电压端，而末端“X”运行时接地，出厂试验时，“X端”的交流耐压一般为5千伏，因此测量线圈间或线圈对地的tgδ应根据其结构特点选取试验方法和试验电压值。

线圈AX与二、三次线圈ax、a D X D及AX与底座和二次端子板的综合绝缘tgδ，包括线圈间、绝缘支架、二次端子板绝缘的tgδ。

由串级式互感器结构可知，下铁心下芯柱上的一次线圈外包一层0.5毫米厚的绝缘纸后绕三次线圈（亦称辅助二次线圈）a D X D。

常规法测量时，下铁心与一次线圈等电位，故为测量tgδ的高压电极。

其余为测图2-7 量电极。

其极间绝缘较薄，因此电容量相对较大，即测得的电容量和tgδ中绝大部分是一次线圈（包括下铁心）对二次线圈间电容量和tgδ。

当互感器进水受潮时，水分一般沉积在底部，且铁心上线圈端部易于受潮。

所以常规法对监测其进水受潮还是比较有效的。

因此通过常规法试验对其绝缘状况作出初步判断，并在这一试验基础上进行分解试验，或用其他方法进一步试验，便可具体地分析出绝缘缺陷的性质和部位。

常规法试验时，考虑到接地末端“X”的绝缘水平和QS1电桥的测量灵敏度，试验电压一般选择为2～3千伏。

不同试验接线所监测的绝缘部位如表2-1示所。

表2.-1所列的测量接线都受二次端子板的影响，而且不能准确地测量出支架的tgδ。

如果二次端子板绝缘良好，则可按表2.-2-1中序号5、6两种试验近似估算出支架的介质损。

但最好用序号1、2两次试验结果结果计算出支架的tgδ。

不过上述两种计算支架tgδ的方法都受二次端子的影响。