---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

М

ГОСТ 8.358-79

Издание официальное

ЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ
ИЗМЕРЕНИЙ
ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТИ
И ТАНГЕНСА УГЛА
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
■X В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 0,2 - I ГГц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ

Н. М. Карих, канд. техн, наук; Н. Л. Яцынина, канд. техн, наук

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта В. И. Кипаренко

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 12 июня 1979 г. № 2112ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ _а

ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА I ОСТ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ДИАПАЗОНЕ

ЧАСТОТ 0,2-? 1 ГГц 8.358—79

State system for ensuring the uniformity
of measurements.

Method of making measurements of relative
permittivity and dielectric loss tangent in the
frequency range of 0,2 to I GHz

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 июня 1979 г. Не 2112 срок введения установлен

с 01.07.1980 г.

Настоящий стандарт распространяется на твердые диэлектри­ческие материалы толщиной не менее 0,5 мм с относительной ди­электрической проницаемостью є = 2-^20 и тангенсом угла ди­электрических потерь tg<S РЮ^-4— 110 ^і и устанавливает методы измерений є и tg6 этих материалов в диапазоне частот 0,2-? 1,0 ГГц.

В стандарте учтены рекомендации СЭВ по стандартизации PC 604—66, стандарты МЭК 377—2 и ИСО 6—77 в части мето­дов и средств измерений.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

   1. Измерение относительной диэлектрической проницаемости є и тангенса угла диэлектрических потерь tg <5 производят сле­дующими методами:

резонансным методом, основанным на использовании измери­телей добротности, тороидальных резонаторов и коаксиальных ре­зонаторов постоянной и переменной длины;

методом измерения в линиях передач, основанным на исполь­зовании коаксиальных измерительных систем.

±(1-т-4)'°/о—Для относительной диэлектрической проницаемос­ти 2 —20;

± (20 + 0,005/tg6 ) '%—для тангенса угла диэлектрических по­терь 1 • 10“⁴4-1 • 10^-1.

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

2. © Издательство стандартов, 1979ОТБОР ОБРАЗЦОВ

   1. Порядок отбора образцов из партии и их подготовка к измерениям (увлажнение, сушка, выдержка) должны быть ука­заны в стандартах или технических условиях на материалы.

   2. Число образцов для измерений указывают в стандартах или технических условиях на материалы конкретного вида. При отсутствии таких указаний число образцов должно быть не менее трех.

   3. В зависимости от метода измерений образец должен быть выполнен:

в виде плоскопараллельного диска — при резонансном методе;

плоской коаксиальной шайбы — при методе измерения в ли­ниях передач и резонансном методе.

Черт. 1

■2.4.3. Толщину образца измеряют в семи точках, обозначен­ных на черт. 2.

При расчете берут среднее арифметическое значение всех из­мерений. Погрешность измерения толщин от 0,5 до 1 мм не дол­жна превышать ±0,001 мм, свыше 1 мм — ±0,01 мм.

Размеры образцов для испытаний в коаксиальных трактах выбирают в соответствии с сечением тракта. Испытуемый обра­зец запрессовывают в контактные кольца толщиной S для ликви­дации погрешности за счет зазора между образцом и резонатором и для фиксации образца в максимуме электрического поля.

Черт. 2 Черт. 3

Черт. 4

1. 6. Наносить маркировку іна (поверхность образцов не допус­кается.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

   1. Средства измерений, используемые для определения ди­электрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, и их основные технические характеристики приведены в справочном приложении 1.

Допускается применять другие средства измерений, работа­ющие в диапазоне частот 0,2-—I ГГц и удовлетворяющие требова­ниям п. 1.2 и техническим характеристикам, приведенным в спра­вочном (приложении 1.

1. 2. Поверку средств измерений осуществляют стандартными образцами, аттестованными метрологическими органами Госстан­дарта в соответствии с ГОСТ 8.274—78.

   3. Вспомогательные средства измерений и их основные тех­нические характеристики приведены в справочном приложении 2.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

   1. При проведении' измерений измерителем добротности типа ВМ 409G (ВМ. 409Е) в комплекте с приставкой ВР 4090 присое­диняют их друг к другу в соответствии с требованиями норма­тивно-технической документации.

   2. При проведении измерений приборами типов Ш2-4, ИПДП и КР-500 собкрают установку, электрическая структурная схемі которой приведежа на черт, 5.

/•—генератор стандартных сигналов; 2—стабилизатор; 3—предельный аттенюатор; 4*-частото- метр; S—развязывающее устройство (аттенюатор); 6—фильтр нижних частот; 7—резонатор; б—кристаллический детектор; Р—измерительный усилитель.

Черт. 5

/—генератор сигналов; 2—развязывающее устройство (атте­нюатор, вентиль); 3—измерительная линия; 4—индикаторный прибор; 5—измерительная ячейка ДП.

Черт. 6

1. 5. Подготавливают к работе основные и вспомогательные средства измерений.

   6. При проведении измерений соблюдают нормальные усло­вия по ГОСТ 22261—76.

2. Перед проведением измерений на приборе типа ИПДП про­водят его частотную градуировку.ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Относительную диэлектрическую проницаемость є и тан­генс угла диэлектрических потерь tg6 резонансным методом из­меряют при помощи измерителя добротности, а также приборов типов ИПДП, КР-500 и Ш2-4.

      1. Измерения при помощи измерителя добротности выпол­няют в последовательности, приведенной ниже:

устанавливают рабочую частоту измерителя добротности;

помещают образец диэлектрика в измерительную ячейку прис­тавки ВР 4090;

настраивают прибор в резонанс по максимальному отклоне­нию стрелки индикатора;

снимают показания по отсчетному устройству приставки d_lt ио- шкале измерительного конденсатора С и по шкале измерителя до­бротности Q₍;

вынимают образец и настраивают прибор в резонанс измене­нием положения подвижного электрода измерительной ячейки;

снимают показания по отсчетному устройству измерительной ячейки di и по шкале измерителя добротности Qi.

устанавливают рабочую частоту генератора при помощи час­тотомера;

помещают образец диэлектрика в резонатор и настраивают его на рабочую частоту по максимальному отклонению стрелки индикатора;

по отсчетным устройствам снимают показания, соответствую­щие положению максимума di и ширине резонансной кривой? її—її на уровне 7г от показания индикатора при резонансе. По­ложение максимума определяют методом «вилки»;

вынимают образец и настраивают резонатор по максимально­му отклонению стрелки индикатора;

по отсчетным устройствам снимают показания, соответствую­щие положению максимума d_} и ширине резонансной кривой /і—Is на уровне 7г! от показания индикатора при резонансе. Поло­жение максимума определяют методом «вилки».

настраивают прибор в резонанс по максимальному отклоне­нию стрелки индикатора изменением частоты генератора и сни­мают показания частотомера, соответствующие максимальному от­клонению стрелки индикатора f₂pa и ширине резонансной кривой на уровне 7s от показания индикатора при резонансе A ft;

помещают в резонатор образец, повторяют операции, перечис­ленные выше, снимают показания f ір_ЄЗ и Afi.

определяют электрическую длину L, добротность резонатора Q 2х, положение максимума а₂ и ширину А /2 резонансной кри­вой пустого резонатора;

помещают образец диэлектрика в резонатор и снимают пока­зания, соответствующие положению максимума а₇ и ширине АД резонансной кривой на уровне V2 от показания индикатора при резонансе.

помещают образец диэлектрика в измерительную ячейку ДП и присоединяют ее к измерительной линии;

определяют значение коэффициента стоячей волны напряже­ния и смещение минимума кривой распределения напряжения А^Л_К; помещают образец диэлектрика в измерительную ячейку ДП на расстоянии А/4 от короткозамыкателя и присоединяют ячейку к измерительной линии;

определяют значение коэффициента стоячей волны напряже­ния /СскУк и смещение минимума кривой распределения напряже­ния вдоль линии Х_х.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Измерение при помощи измерителя добротности

      1. Диэлектрическую проницаемость 8 для образцов диа­метром, равным диаметру электродов, определяют по формуле

(1>

r

1 ,, ’І =

f?(0,5-f-rf_g) _ 0,5 Q,54-d_a 0J5. 0,5-НД

^(0,5-НД) ^П 0,5 d_t^П 0,5

где h — толщина образца диэлектрика, см;

г — радиус образца, см;

d, dz — расстояние между электродами измерительной ячейки с образцом и без него, см.

(

(2>

Q₂-Q_t)(C+l,3)M₂

ІУ.ЗбСіОг

где

b = (l-^L_cdCy

Qi, Qz — добротность резонансной системы с образцом и без него,.

С — резонансное значение емкости, считываемое по шкале из­мерителя добротности, пФ,<о — круговая частота, Гц,

Lea— индуктивность электродов конденсатора, Гн.

_е=_⁴__[ 1₊і/ i₊f ₍(з)

(Pr)» [ ¹⁺2/_в(рг)(Л-^+гі_г) V Г

где р — фазовая постоянная, рад/см,

Jo (pr), 71 (рг)— функции Бесселя первого рода нулевого и первого порядков.