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  该测试仪是由高频阻抗分析仪、测试装置，标准介质样品组成，能对绝缘材料来 高低频介电常数(ε)和介质损耗角(D或tanδ) 的测试。

  在电气在允许电压下不导电的材料体系中，纸板类产品是一类极其特殊且无法替代的功能性材料。从电力变压器、电抗器、高压开关中使用的绝缘纸板、变压器压板、绝缘筒，到电力电缆中使用的电缆纸，再到电子工业中涉及的电容器纸、电子绝缘纸等，纸板材料以其优异的绝缘强度、机械支撑性、浸油适配性及成本优势，在输变电设备与电气电子科技类产品中占据着举足轻重的位置。而在纸板材料的诸多电学性能中，介质损耗角正切（tanδ或D）与相对介电常数（ε）无疑是最核心、最敏感、也最能反映材料内在质量的指标。

  纸板在交变电场中工作时，由于极化过程和电导过程不可避免地会将一部分电能转化为热能而耗散，这种能量耗散的程度就是用介质损耗角正切来衡量的。介质损耗过大，意味着纸板在运行中会发热，加速老化，严重时可能引发热击穿，直接引发电力设备失效。同时，纸板的相对介电常数决定了其在电场中的极化程度与储能能力，是电缆、电容器等产品设计的关键输入参数。因此，精准测定纸板在工频、音频直至高频宽频带范围内的介质损耗与介电常数，对于纸板材料的研发、生产质控、进出厂检验以及电力设备的绝缘诊断，都具有无法替代的重要意义。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S，正是为精准测定各类纸板及固体在允许电压下不导电的材料的介质损耗角正切与相对介电常数而设计的专业化宽频介电性能检验测试系统。本仪器严格遵循GB/T1409-2006《测量电气在允许电压下不导电的材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法》国家标准，同时符合美标ASTM D150以及IEC60250规范要求，工作频率覆盖20Hz~2MHz（可选配至5MHz），采用新型阻抗分析架构，结合平板电容器测试装置，可直接输出ε与D值而无需人工计算，为纸板、绝缘纸板、电缆纸、电容器纸、微晶纸板、芳纶纸板等材料的介电性能检验测试提供了精准、高效、标准化的完整解决方案。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S的重要性，第一步是要厘清纸板介质损耗在工业实践中的实际意义。纸板作为一种典型的极性高分子复合材料（纤维素基类），其介电性能呈现出强烈的频率依赖性、温度依赖性与湿度依赖性。

  在电力变压器中，绝缘纸板与变压器油组成复合绝缘系统，承担着绝缘、散热、机械支撑等多种功能。绝缘纸板的介质损耗角正切是衡量其绝缘状态的核心指标。行业通常要求干燥状态下绝缘纸板的tanδ≤0.02，介电常数在3.5~5.0范围内，测试频率一般会用50Hz工频或1kHz。当纸板因吸潮、老化、热劣化等问题造成tanδ异常升高时，意味着材料内部极化损耗和电导损耗增大，运行中会产生局部过热，进而引发连锁劣化反应。通过GDAT-S精准测定纸板试样的tanδ和ε，可以有效评估其绝缘健康状态，预防设备事故。

  电缆纸作为电力电缆的核心绝缘介质，其介电性能直接决定了电缆的传输效率与常规使用的寿命。GB/T3334-1999《电缆纸介质损耗角正切（tanδ）试验方法》已实施20余年，但仅适用于工频下的介质损耗角值测试，且仅适用于电力电缆纸，覆盖面较窄。随着新型纸基材料的出现和逐步应用推广，原有的标准已不普遍适用于纸的介电常数和介质损耗角值的测定。国家标准计划号20250900-T-607《纸 介电常数及介质损耗角正切的测定》的立项，正是为了建立覆盖电缆纸、电气用纤维素纸、电气用非纤维素纸及各类固体在允许电压下不导电的材料等纸产品的宽频介电测试标准。纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S的工作频率覆盖20Hz~2MHz（可选配至5MHz），完全能适配这一标准修订方向，为新型纸基材料研发提供宽频介电数据支撑。

  在纸板新材料研发过程中，ε和tanδ的频率谱、温度谱是配方调整的导航仪。例如，通过改变纸板中纤维素的纯度、添加剂种类、浸渍处理工艺等，可以调控其介电性能以适应特定应用场景。对电磁屏蔽纸、电磁抗干扰纸、电磁功能改性纸和电磁防护纸等新型纸基材料，其在微波频段的介电常数和损耗角正切的测定需求尤为迫切。GDAT-S提供的20Hz~2MHz宽频测试能力，配合可选配的5MHz高频扩展，能够绘制完整的介电频谱曲线，为研发人员提供详实的数据支撑。

  对于纸板生产企业，每批次产品的介电性能检验是确保质量一致性的关键环节。GDAT-S可直接得到介电常数和介质损耗而无需人工计算，最高测试速度可达13ms/次，配合10档比较器分选功能，可以在一定程度上完成纸板试样的高速自动化分选检测，大幅度的提高质检效率，降低人工误差。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S采用基于高频阻抗分析架构的现代数字化测量原理，结合平板电容器测试装置，构建了一套完整、精准的介电性能检测系统。其核心流程可分为以下几个阶段：

  仪器主机是一台新型阻抗分析仪，内部集成高精度数字信号源与高速A/D采集系统。测试时，将平板电容器测试装置通过专用测试电缆连接至主机前面板的Hcur、Hpot、Lcur、Lpot四个测试端，构成四端对测量电路。四端对连接方式能够有效消除测试引线电阻、接触电阻以及杂散电容对测量结果的干扰，确保纸板试样微弱电容与损耗信号的精准提取。

  将制备好的纸板试样置于平板电容器两极片之间。GDAT-S的介电常数测试装置（含保护电极）提供三种电极配置模式，以适应不一样纸板试样的测试需求：

  接触电极法：适用于表面平整的硬质纸板试样，电极直接与纸板表面接触，通过施加适当的接触压力确保良好接触。

  薄膜电极法：适用于较薄的纸板或纸膜试样，采用柔性电极材料贴合试样表面，消除气隙影响。

  非接触法（空气隙法）：适用于表面不平整、不易非间接接触或需要无损测试的纸板试样。

  测试装置能对直径Φ10~56mm、厚度10mm的纸板试样进行精确测量。微分头分辨率达10μm，可精密控制电极间距，确保电容测量的准确性。

  主机输出频率20Hz~2MHz（10mHz步进）的高精度正弦测试信号，通过平板电容器施加于纸板试样。对于纸板材料，常用的测试频率点为50Hz（工频）、1kHz、10kHz等。信号电平可根据纸板试样的特性调节：当f≤1MHz时，信号电平为10mV~5V；当f1MHz时，信号电平为10mV~1V。电压或电流的自动电平调整（ALC）功能确保测试信号稳定在设定值，避免纸板试样因电场强度变化而影响测量结果。

  高速A/D转换器对流过试样的电流、试样两端电压进行同步采样，通过数字信号处理（DSP）算法解算出试样的复数阻抗Z，并进一步计算得出电容Cp、损耗D、介电常数ε等参数。GDAT-S的基本准确度达0.05%，电容值Cp分辨率高达0.00001pF，D值6位数显，保证了ε和D值的精度和重复性。

  与传统的Q表法一定要通过复杂的公式人工换算不同，GDAT-S内置了完整的介电常数与介质损耗计算模型。仪器通过对比被测纸板试样放入平板电容器前后Cp值和D值的变化，结合试样厚度、电极面积等几何参数，直接输出相对介电常数ε和介质损耗角正切D，无需人工计算。这一特性大幅简化了测试流程，降低了人为误差，使操作人员能够专注于纸板材料本身的性能分析。

  测量数据可通过4.3寸TFT液晶屏实时显示，支持直读、Δ值、Δ%等多种显示方式。数据可内部文件存储（20组仪器设定值），也可通过USB HOST接口直接保存到U盘。丰富的通讯接口（RS232C、USB、LAN、HANDLER、GPIB、DCI）支持测量数据与外部系统的实时传输，满足自动分选测试、数据传输和保存的各种要求，方便接入企业的质量管理体系或实验室信息管理系统（LIMS）。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S的设计与制造严格对标国内外主流介电性能检验测试标准：

  该标准中文名称为《测量电气在允许电压下不导电的材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法》，于2006年2月15日发布，2006年6月1日实施，代替GB/T1409-1988，采用IEC60250-1969（MOD）国际标准。标准规定了在15Hz~300MHz的频率范围内测量电容率、介质损耗因数的方法，并由此计算某些数值（如损耗指数）。标准适用于测量液体、易熔材料以及固体材料。测试结果与某些物理条件有关，例如频率、温度、湿度，在特殊情况下也与电场强度有关。

  GDAT-S的工作频率20Hz~2MHz（可选配至5MHz）完全落入GB/T1409-2006规定的15Hz~300MHz标准频率框架内，能够完美覆盖纸板材料在工频（50Hz）、音频（1kHz）、高频（10kHz~2MHz）全频段的测试需求。其采用的阻抗分析架构与平板电容器测试方法，正是GB/T1409-2006标准重点推荐的电容法测量方案。

  ASTM D150是美国材料与试验协会发布的固体电在允许电压下不导电的材料交流损耗特性和介电常数测试方法标准，在国际贸易与跨境检测中被广泛引用。GDAT-S的测试原理与参数设计同时满足ASTM D150规范要求，使得国内纸板生产企业能轻松的获得国际认可的检验测试的数据，为产品出口和国际技术交流扫清障碍。

  IEC60250是国际上关于电在允许电压下不导电的材料在工频、音频、高频下电容率和介质损耗因数测定的推荐方法标准。GDAT-S对该标准的符合性，确保了其测试数据在全世界内的可比性与互认性。

  GB/T3334-1999《电缆纸介质损耗角正切（tanδ）试验方法》是电缆纸行业的专用标准。随着新型纸基材料的出现，该标准已不普遍适用。国家标准计划号20250900-T-607《纸 介电常数及介质损耗角正切的测定》已立项修订，旨在建立覆盖电缆纸、电气用纤维素纸、电气用非纤维素纸及各类新型纸基材料的宽频介电测试标准。GDAT-S的宽频测试能力与直接输出ε、D值的特性，与这一标准修订方向高度契合。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S之所以能在众多同类设备中脱颖而出，得益于其在多个核心技术领域的深耕与创新。以下是对其关键优势的详细解读：

  GDAT-S突破了传统Q表法仅能在固定频率点测试的局限，采用数字合成技术产生20Hz~2MHz（10mHz步进）的高精度测试信号，频率精度达±0.02%。这种宽频带、细步进的信号输出能力，使用户能测绘纸板材料在从宽工频到高频的完整介电频谱，揭示材料极化机制的转变过程。

  仪器基本准确度达0.05%，电容测量基本误差±0.05%，电容测量范围0.00001pF~9.99999F（六位数显），损耗因素D值范围0.00001~9.99999（六位数显）。对于纸板这类中等损耗材料（tanδ通常在0.001~0.05范围内），GDAT-S的高分辨率D值显示能力能够敏锐捕捉纸板试样在微小工艺调整下的损耗变化，为研发提供高灵敏度的数据反馈。

  这是GDAT-S最具实用价值的核心优势。传统Q表法一定要通过测量Q值变化、电容变化，再代入复杂公式人工计算ε和tanδ，不仅操作繁琐，而且容易引入人为误差。GDAT-S内置完整的介电计算模型，通过平板电容器测试装置对纸板试样进行装夹后，仪器自动完成：

  根据C1、C2、D1、D2以及试样厚度、电极直径，自动计算并直接显示相对介电常数ε和介质损耗角正切D

  这一特性使纸板介质损耗测试的效率得到革命性提升，操作人员无需具备深厚的电介质物理背景，就可以获得标准合规的测试结果。

  纸板材料的形态多样：从厚度不足0.1mm的薄型电缆纸、电容器纸，到厚度10mm以上的层压绝缘纸板；从表面平整的硬质纸板，到柔软的纤维纸。单一的电极配置难以满足所有纸板试样的测试需求。GDAT-S的介电常数测试装置提供三种电极法：

  非接触法（空气隙法）：适用于表面不平整、不易非间接接触或需要无损测试的纸板试样

  这种三模式适配能力，使GDAT-S能够覆盖电缆纸、电容器纸、绝缘纸板、变压器压板纸、芳纶纸板、微晶纸板等几乎所有纸板品类的介电测试需求。

  测试装置集成保护电极（三电极系统），有效消除边缘效应和表面漏导对纸板试样测量的影响。平板电容器极片提供Φ5mm、Φ38mm、Φ50mm三种可选尺寸，能对直径Φ10~56mm、厚度10mm的纸板试样精确测量。

  微分头分辨率达10μm（0.01mm），可精确控制电极间距与试样厚度的测量精度。这一指标对于保证电容测量的准确性至关重要——根据平行板电容公式，电容值与极板间距成反比，10μm级的间距分辨率能保证介电常数换算的高精度。

  装置最高耐压±42Vp（AC+DC），电缆长度预设1m，最高使用频率达30MHz（配合选配高频扩展），为纸板材料的高频介电测试提供了硬件保障。

  这种高速测试能力，配合内建的10档比较器分选及计数功能，使GDAT-S可以胜任纸板生产线上高速、大批量的自动化分选检测需求。操作人员只需设定ε和D的合格阈值，仪器即可自动判断每张纸板试样合不合格，并统计合格数与不合格数，大幅度的提高质检效率。

  GDAT-S提供了丰富的接口，能满足自动分选测试、数据传输和保存的各种要求：

  USB HOST：支持FAT16和FAT32文件系统，测量数据可直接保存到U盘

  内部文件存储可保存20组仪器设定值，便于不同纸板材料、不同测试频率下的参数快速调用。外部U盘文件保存功能，使测量数据的归档与转移极为便捷。

  可外接大电流直流偏置源，扩展了仪器在偏置条件下的测试能力。10点列表扫描测试功能，允许用户预设10组不同的测试参数（频率、信号电平、偏置等），仪器按顺序自动执行，实现纸板试样在多条件下的自动测试。

  4.3寸TFT液晶显示，320×240点阵图形LCD，配合中英文可选操作界面，使操作直观简洁。V、I测试信号电平监视功能实时显示测试信号的实际电平，确保测试条件符合规定标准要求。电压或电流的自动电平调整（ALC）功能自动维持信号电平稳定，避免纸板试样因电场强度波动而影响测量一致性。

  以下为纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S的完整性能参数，原指标未作改动：

  ◎高频阻抗分析仪电容值Cp分辨率0.00001pF和6位D值显示，保证了ε和D值精度和重复性

  介电常数测试装置（含保护电极）：精密介电常数测试装置提供测试电极，能对直径Φ10~56mm，厚度10mm的试样精确测量。它针对不一样试样可设置为接触电极法，薄膜电极法和非接触法三种，以适应软材料，表面不平整和薄膜试样测试。

  纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S凭借其宽频带、高精度、直接输出ε与D值、三模式电极适配等技术优势，在众多行业中发挥着重要作用：

  绝缘纸板是变压器、电抗器、高压开关等电力设备中重要的在允许电压下不导电的材料，其介质损耗与介电常数直接影响设备的安全性和寿命。行业通常要求干燥状态下绝缘纸板的tanδ≤0.02，介电常数在3.5~5.0范围内，测试频率一般会用50Hz工频或1kHz。某大型变压器制造企业引入GDAT-S后，建立了从原材料绝缘纸板进厂检验到层压纸板成品出厂的全流程介电性能监控体系。通过对每批次绝缘纸板的tanδ和ε进行精准测定，成功拦截了多批吸湿超标的原材料，避免了因绝缘纸板质量上的问题导致的变压器运行隐患。同时，利用GDAT-S的10档比较器分选功能，该公司实现了绝缘纸板的高速自动化分选，质检效率提升3倍以上。

  电缆纸作为电力电缆的核心绝缘介质，其介电性能直接决定了电缆的传输效率与常规使用的寿命。GB/T3334-1999《电缆纸介质损耗角正切（tanδ）试验方法》已实施20多年，但随着新型纸基材料的出现，该标准已不普遍适用。国家标准计划号20250900-T-607《纸 介电常数及介质损耗角正切的测定》的立项修订，正是为了建立覆盖电缆纸等纸产品的宽频介电测试标准。某电缆纸生产企业利用GDAT-S的20Hz~2MHz宽频测试能力，绘制了电缆纸在不同频率下的介电频谱，揭示了纤维素极化与频率的关系，为优化电缆纸配方、降低介质损耗提供了科学依据。新开发的低损耗电缆纸产品tanδ降低至0.0015以下，达到国际先进水平。

  电容器纸要求极低的介质损耗，以确保电容器的储能效率与稳定性。GDAT-S的D值6位数显（分辨率0.00001）与±5%±0.0001的测量精度（10kHz），能够敏锐捕捉电容器纸在微小工艺调整下的损耗变化。某电子材料企业利用GDAT-S对电容器纸进行研发测试，通过优化木浆配比与浸渍工艺，成功将产品的tanδ从0.002降至0.0008，明显提升了高压电容器的性能。

  随着电磁屏蔽纸、电磁抗干扰纸、电磁功能改性纸和电磁防护纸等新型纸基材料的兴起，对纸在微波频段的介电常数和损耗角正切的测定需求日益迫切。GDAT-S可选配至5MHz的高频扩展能力，结合20Hz~2MHz的基础频段，能够覆盖这类新型纸基材料从工频到高频的完整介电测试需求。某科研院所利用GDAT-S开展电磁屏蔽纸的介电性能研究，通过调控纸基中的磁性纳米粒子含量，实现了介电常数与损耗的协同调控，为新型电磁功能纸的开发提供了关键数据支撑。

  芳纶纸板（如Nomex纸板）因其优异的耐热性、机械强度和电气性能，在高速铁路、新能源汽车、航空航天等领域存在广泛应用。GDAT-S的三模式电极适配能力，特别是薄膜电极法与非接触法，能够完美应对芳纶纸板这类高性能材料的测试需求。某轨道交通设备制造商利用GDAT-S对牵引电机用芳纶纸板进行介电性能检验测试，确保了关键绝缘部件的质量可靠性。

  GDAT-S作为高校、科研机构实验室的基础设备，用于纸板及固体在允许电压下不导电的材料介电性能的教学与研究。其直观的操作界面、直接的ε与D值输出、丰富的接口扩展能力，使之成为电介质物理、高分子材料、电气绝缘技术等学科不可或缺的实验装备。清华大学的材料学院、吉林化工学院的化学工程学院等科研教育学习管理机关均已采用该系列仪器开展教学科研工作。

  作为公正独立的第三方检验测试的机构，准确的检验测试的数据是出具权威报告的基础。GDAT-S全面符合GB/T1409-2006、ASTM D150、IEC60250等规定要求，为质检机构提供了标准合规的检验测试能力。其直接输出ε与D值、无需人工计算的特牲，大幅度降低了检测工作员的操作难度与人为误差，提升了检测报告的权威性。

  为了确保纸板介质损耗测试测量仪GDAT-S长期稳定运行并获取准确的测试数据，操作人员一定严格遵守以下标准操作流程：

  首先检查设备电源，确保供电为AC 220V/50Hz。检查工作环境和温度是否在23±2℃之间，相对湿度是否为50±5%（推荐条件），无强电磁干扰。测试环境需符合GB/T1409-2006要求。检查设备是否放置在平稳、坚固的实验台面上。

  本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，所以在使用和保存时要避免振动和碰撞。为保证仪器精确测量，开机预热时间应不少于15分钟，请勿频繁开关仪器，以引起内部数据混乱。

  将平板电容器测试装置通过专用测试电缆连接至主机前面板的Hcur、Hpot、Lcur、Lpot四个测试端。

  开机预热≥15分钟，触摸屏幕选择介电常数测试模式。

  将制备好的纸板试样置于下电极中央，调节微分头使上电极与试样接触，接触压力适中。

  在主机上设置测试参数：测试频率（如50Hz或1kHz）、信号电平（≤500V防止击穿）。

  对于厚度较薄（如电缆纸、电容器纸）的试样，选择薄膜电极法。采用柔性电极材料贴合试样表面，消除气隙影响。其余操作步骤与接触电极法类似。

  对于表面不平整或需要无损测试的纸板试样，选择非接触法（空气隙法）。通过精确测量空气隙电容与加载试样后的电容变化，结合算法推算出试样的ε与tanδ。

  不同电感谐振频率范围不同，也能够最终靠右下方旋钮（辅助电容）找到选定的谐振频率。

  纸板试样为吸湿性材料，测试环境湿度应严控在50±5%RH，必要时在干燥气氛下测试。

  本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，使用和保存时要避免振动和碰撞。

  本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，所以在使用和保存时要避免振动和碰撞，要求在不含腐蚀气体和干燥的环境中使用和保存，不能自行拆装，否则其工作性能就不能保证。

  使用已知介电常数的标准样品（如人工蓝宝石、石英玻璃、氧化铝陶瓷、聚四氟乙烯、环氧板等标准材料制备的Φ50mm、厚12mm标准样品）进行系统校准

  本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，使用和保存时要避免振动和碰撞。

  获得准确的纸板介电常数与介质损耗角正切数据不仅需要精密的仪器，还需要对测试过程中的影响因素有深入的理解：

  GB/T1409-2006标准明确规定，测试结果与频率紧密关联。纸板作为极性高分子复合材料，其介电常数与损耗随频率变化显著。在同一纸板试样在不同频率下（如50Hz、1kHz、10kHz、100kHz）的ε和tanδ可能有显著差异。GDAT-S提供的20Hz~2MHz宽频覆盖能力，使用户能测绘纸板材料在不同频率下的介电频谱，为材料应用提供全面的频率特性数据。特别是对于新型电磁功能纸，其在微波频段的介电性能测定需求，可通过GDAT-S的5MHz选配高频扩展来满足。

  温度是影响纸板介电性能的关键外因。温度上升会加速极性分子的取向极化，通常导致介电常数升高、介质损耗增大。GB/T1409-2006规定要求测试温度应稳定控制。推荐测试条件为23±2℃。对需要控温的测试，可配备外接温控装置，将试样温度精确控制在目标值。

  相对湿度对纸板介电性能有极其显著的影响。纸板作为纤维素基材料，具有着强烈的吸湿性。吸湿后，水分子作为强极性分子会大幅度的提高纸板的介电常数与介质损耗。行业测试通常要求在50±5%RH环境下进行，对于高吸湿纸板材料，建议在更低湿度环境或干燥气氛下测试，并在报告中明确湿度条件。

  在特殊情况下，介电性能也与电场强度有关。GB/T1409-2006规定要求在报告中明确电场强度条件。GDAT-S的ALC功能确保测试信号电平稳定在设定值，电压模式可提供-5V~+5V内部直流偏置，电流模式可提供-100mA~+100mA偏置，满足多种电场强度下的测试需求。

  试样厚度的精确测量尤为关键，微分头分辨率10μm的精密机械结构保证了这一测量的准确性。

  电极与纸板试样的接触状态直接影响测试结果。接触不良会引入接触电阻，导致测得的介电损耗偏高。GDAT-S提供接触电极法、薄膜电极法、非接触法三种模式，配合保护电极（三电极系统），有效消除边缘效应和表面漏导的影响，确保测量精度。