ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

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

ГОСТ 8.358-79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ

Н. М. Карих, панд. 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 Государст-венного комитета СССР по стандартам от 12 июня 1979 г. № 2112

УДК 621.31 >.61:621.317.335.3:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

——за    —■——в ....... ■ в——м——

Государственная система обеспечения единства

измерений МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА    ГОСТ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ДИАПАЗОНЕ

ЧАСТОТ 0,2-г 1 ГГц    8-    358—79

Stale system for ensuring the uniformity of measurements Method of making measurements of relative permittivity and dielectric loss tangent in the

]Ц^_втяятт^_тш^_ш^_я^_шятт^_тттттт^_ш^_ш^_т

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 июня 1979 г. К? 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 e=2-f-20 и тангенсом угла диэлектрических ‘потерь tg6 ИО'ЧНО^-1 и устанавливает методы измерений е и tg6 этих материалов в диапазоне частот 0,2-г 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

1.1.    Измерение относительной диэлектрической проницаемости е и тангенса угла диэлектрических потерь tg6 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 па использовании коаксиальных измерительных систем.

1.2.    Погрешность измерения при доверительной вероятности 0,95 не должна быть более:

+: (1 j_4)    —д_ля относительной диэлектрической проницаемос

ти 2 “г^- 20;

± (20+0,005/tg6 ) % — для тангенса угла диэлектрических потерь ЫО-'-МО-¹.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1979

Стр. 2 ГОС! 8.358—79

2. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

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

2.2.    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.

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

в виде плоскопараллельного диска — при резонансном методе;

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

2.4.    Образец в виде плоскопараллельного диока должен быть ■выполнен в соответствии с черт. 1.

2.4.1.    Толщина образца диэлектрика Л при измерении .посредством измерителей добротности зависит от значений тангенса угла диэлектрических потерь с учетом пределов измеряемых емкостей и должна быть не более 5 мм для tg6 =М0"³ и 3 мм для tg6 =H0-^J-H-1C-'.

2.4.2.    Толшнпу образца диэлектрика h при измерении в тороидальном резонаторе выбирают любой в пределах от 0,5 до 2 мм независимо от значения тангенса угла диэлектрических потерь.

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.

2.5. Образец в виде плоской коаксиальной шайбы должен быть выполнен в соответствии с черт. 3.

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.

2.5.1.    Толщина образца диэлектрика должна быть от 1 до 10 мм.

2.5.2.    Толщину образца измеряют в семи точках, обозначенных на черт. 4, с погрешностью яе более ±0,01 мм. При расчете берут среднее арифметичеокое значение всех измерений.

2.6. Квалитеты точности, классы шероховатости поверхности, степени отклонения от параллельности, цилиндричности, соосности при обработке неорганических и органических материалов выбирают из таблицы.

2.7. Наносить маркировку на поверхность образцов не допускается.

У СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    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 ОД-f-f ГГц и удовлетворяющие требованиям п. 1.2 и техническим характеристикам, приведенным в справочном'приложении 1.

3.2.    Поверку средств измерений осуществляют стандарт,ными образцами, аттестованными метрологическими органами Госстандарта в соответствии с ГОСТ 8.274-78.

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

4. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

4.1.    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

4.2.    При проведении измерений приборами типов Ш2-4, ИПДП и КР-500 собврают установку, электрическая структурная схема которой дриведева на черт. 5.

4.3. При проведении измерений на измерительной линии собирают установку, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 6.

4.4.    Подготавливают к работе основные и вспомогательные средства измерений.

4.5.    При проведении измерений соблюдают нормальные условия по ГОСТ 22261-76.

4.6.    Перед проведением измерений на приборе типа ИПДП проводят его частотную градуировку.

Стр. i ГОСТ 8.358-79

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

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

5.1.1.    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\, по 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.

5.1.2.    Измерение при помощи прибора типа ИПДП выполняют в последовательности, приведенной ниже:

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 <2, и ширине резонансной кривой I]—U на уровне '/г 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 rf, и ширине резонансной кривой /t—/г на уровне '/г¹ от показания индикатора при резонансе. Положение максимума определяют методом «вилки».

5.1.3.    Измерение при помощи прибора типа КР-500 выполняют в последовательности, приведенной ниже:

настраивают прибор в резонанс по максимальному отклонению стрелки индикатора изменением частоты генератора и снимают показания частотомера, соответствующие максимальному отклонению стрелки индикатора /₂рез и ширине резонансной кривой на уровне ¹/₅ от показания индикатора при резонансе Д /г;

помещают ® резонатор образец, повторяют операции, перечисленные выше, снимают показания f 1_Реэ и Д/|.

ГОСТ 8.358-79 Crp. 7

5.1.4. Измерение при помощи прибора типа Ш2-4 выполняют в последовательности, приведенной ниже:

определяют электрическую длину L, добротность резонатора Q 2», положение максимума а₂ и ширину Д 1г резонансной кривой пустого резонатора;

помещают образец диэлектрика в резонатор и снимают показания, соответствующие положению максимума а, и ширине ЛД резонансной кривой на уровне Уг от показания индикатора при резонансе.

5.2. Относительную диэлектрическую проницаемость е и тангенс угла диэлектрических потерь tg6 методом измерений в линиях передач определяют в последовательности, приведенной ниже: 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 Л'_к; помещают образец диэлектрика в измерительную ячейку ДП на расстоянии Л/4 от короткозамыкателя и присоединяют ячейку к измерительной линии;

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

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1.    Измерение при помощи измерителя добротности

6.1.1.    Диэлектрическую проницаемость е для образцов диаметром, равным диаметру электродов, определяют по формуле

⁸~ (^{1 + T)d}*⁾’

(0,5-fdj)    о,5.    0.5+dj    0,5.    0.5+d,    ₄

^(0,5+dO    "    0,5    d_t    ^ln    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.

6.1.2. Тангенс угла диэлектрических потерь tg6 для образцов, равных по диаметру электродам, вычисляют по формуле

tg6 =

где

b = (\-a'L_cdCY

Q1, Qj — добротность резонансной системы с образцом и без него, С — резонансное значение емкости, считываемое по шкале измерителя добротности, пФ,