内置SF6标准电容与变频电源，支持正/反接及CVT不拆线kV连续可调，tanδ分辨率0.001%，配油杯测绝缘油，抗强干扰，U盘导出，适配现场预试与实验室校验。
陶瓷材料在电工与电子行业里出现的形态相当多。输电线路上的瓷绝缘子、变电站里的瓷套管、高压电容器中的陶瓷介质、高频电路板用的陶瓷基板、芯片封装用的陶瓷外壳、滤波器与谐振器中的压电陶瓷，都属于介电陶瓷的范畴。这类材料在设备里承担的任务各不相同，有的负责隔绝高压，有的负责储存电荷，有的负责在特定频率上完成信号的选择与传递。任务不同，对介电性能的要求也就不同。
衡量介电陶瓷性能，有两项参数绕不开：介电常数（也称电容率，记作εr或ε）与介质损耗因数（也称介质损耗角正切，记作tanδ或tgδ）。介电常数反映材料在电场中储存电荷的能力，数值越大，同样电极尺寸下能得到的电容量越大；介质损耗因数反映材料在交变电场中把电能转化为热能的比重，数值越小，材料在电场作用下自身的发热越少。
问题在于，这两项参数都不是固定不变的常数。同一种陶瓷，在工频50Hz下测得的介电常数，与在1MHz下测得的数值往往并不相同；温度从常温升到一百摄氏度以上，介质损耗因数也许会出现成倍变化。器件实际在做的工作在什么频率、什么温度区间，就必须在对应的条件下取得数据，否则设计时的裕量计算与仿真模型都会偏离实际。
这就带来了一个现实需求：需要一台能在规定电压、规定频率下，把试品的电容量与介质损耗角正切稳定测出来的仪器。围绕这一需求形成的设备，通常称作介电常数介质损耗因数测试仪，也叫自动介质损耗测试仪、介损测试仪。本文所讨论的BQS-37A，即属于这一类型的一体化测试设备，它内置介损测试电桥、可变频调压电源、升压变压器与高稳定度标准电容器，能够对陶瓷材料及其制成品在工频与多档频率下的电容率与介质损耗因数进行测量。
介电常数。在相同电极结构下，以某种材料作介质的电容器，其电容量与以真空（或空气）作介质时的电容量之比，就是这样一种材料的相对介电常数。它没有单位，是一个纯数。对陶瓷而言，介电常数的数值由材料的组成与结构决定，离子极化贡献大的陶瓷（如金红石型、钛酸盐类）介电常数高，可以到几十甚至上千；以硅氧四面体为骨架的普通瓷，介电常数通常在几到十几之间。
介质损耗角正切。当电介质上施加交流电压时，介质内部的电流与电压之间并不是严格的九十度相位差。设电流超前电压的相角为ψ，则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。这个数值衡量的是电介质在电场作用下损失掉的电能占储存电能的比重。tgδ越小，说明材料越接近理想介质；tgδ越大，说明材料在电场中的发热越明显。用于高压绝缘的陶瓷，tgδ通常在10⁻³到10⁻⁴量级；用于高频的陶瓷基板，对tgδ的要求往往更严。
两者之间有内在联系。材料的极化机制决定了它在不同频率下的响应快慢，响应快的极化（电子极化、离子极化）在很宽的频率范围内都能跟上电场变化，对介电常数有稳定的贡献；响应慢的极化（取向极化、空间电荷极化、界面极化）在高频下跟不上电场变化，对介电常数的贡献会随频率升高而衰减，同时在这类极化完成响应所需的频率区间附近，介质损耗会出现峰值。陶瓷是多相体系，晶相、玻璃相与气孔共存，晶界处的空间电荷堆积与玻璃相中的碱金属离子迁移，都会给损耗带来额外贡献。
电导损耗。陶瓷中存在的碱金属离子、过渡金属离子以及气孔与晶界中的杂质离子，在电场作用下发生迁移，形成漏导电流，这部分能量直接以热的形式耗散。温度上升时离子迁移能力增强，电导损耗随之上升，这也是陶瓷绝缘件在高温下介质损耗明显增大的常见原因。
极化弛豫损耗。玻璃相中偶极子的转向、晶界处空间电荷的建立与消散都需要一些时间，当电场变化频率与这一过程的时间常数接近时，极化跟不上电场方向的变化，产生弛豫损耗。
局部放电损耗。陶瓷内部的气孔、分层与裂纹处，由于气隙的介电常数远低于陶瓷本体，气隙承受的电场强度会高于平均场强，电压升高到某些特定的程度后气隙先行放电，产生附加损耗。这类损耗与外加电压关系紧密，经过测量介质损耗因数随电压的变化趋势，可以间接判断试样内部是不是真的存在缺陷。
界面极化损耗。在多层陶瓷、陶瓷与金属电极的接触界面，以及陶瓷中不同相之间的界面，电荷在界面处堆积形成界面极化，其响应频率较低，对应低频段的损耗。
正因为损耗来源多样，同一种陶瓷在不同频率、不一样的温度、不同电压下的介质损耗因数会有明显区别，测试条件必须与材料的使用条件对应起来。
对电气绝缘材料的电容率与介质损耗因数做测量，国内对应的方法是GB/T 1409-2006《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》。这一标准把测试按频率划分为若干频段，对每一频段推荐了适用的测试回路、电极形式与数据处理方法，同时也对测试环境条件、试样制备与结果表示提出了要求。BQS-37A所面向的测试工作，即在该标准规定的工频与相关频段范围内展开。
除该标准外，与本类测试相关的还有若干方法标准，实际使用时可按被测试对象的种类选择：液体在允许电压下不导电的材料的相对电容率、介质损耗因数与体积电阻率测试，可参考GB/T 5654；固体在允许电压下不导电的材料在工频下的介电性能测试有相应方法条款；橡胶类材料的介电性能另有一套方法；国际上，国际电工委员会推荐的电容率与介质损耗因数测试方法（IEC 60250）与美国材料与试验协会的固体电在允许电压下不导电的材料交流损耗与电容率测试方法（ASTM D150）也常被引用。
需要说明的是，以BQS-37A为代表的自动介损测试仪，在电力行业更多承担的是高压电力设备介损带电测试与停电例行试验。变压器、电流互感器、电压互感器、高压穿墙套管、电力电缆、电容器等设备的绝缘介质损耗测量，都有相应规程。把这类仪器用于陶瓷材料与陶瓷制品的电容率、介质损耗因数测试，属于该仪器功能范围内的一种应用方向，测试条件的设定应结合材料对象的实际工况确定。
在交流电压作用下，电介质要消耗一部分电能，这部分电能转变为热能，形成损耗，这种能量损耗称为电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时，电介质中电压与电流之间有相角差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值就是用来衡量电介质损耗的参数。
仪器测量线路包括一个标准回路（Cn）与一个被试回路（Cx）。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品与测量线路组成。测量线路由取样电阻、前置放大器与A/D转换器组成。
通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流的幅值及其相位差，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与介质损耗正切值。仪器内部已经采用了抗干扰措施，保证在外电场干扰下准确测量。
仪器测试用的高压源由仪器内部的逆变器产生，经变压器升压后用于被试品测试。频率可变为50Hz、47.5Hz与52.5Hz、45Hz与55Hz、60Hz、57.5Hz与62.5Hz、55Hz与65Hz等多组档位，采用数字陷波技术，避开工频电场对测试的干扰，从而在强电场干扰下完成测量。这一方式同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。
BQS-37A采用一体化结构。整机内部集成介损测试电桥、可变频调压电源、升压变压器与SF6高稳定度标准电容器四部分。测试用高压源由内部逆变器产生，经变压器升压后加于被试品。这种把高压源、标准元件与测量电桥装在同一机箱内的做法，缩短了标准回路与被试回路的连线长度，减少了外部引线引入的分布参数，对测量重复性有直接帮助。
人机交互方面，仪器配备全触摸液晶显示屏，界面为中文菜单，显示屏可视区域为120mm×90mm，每一操作步骤在屏幕上都有清晰提示。仪器内部配备日历芯片与大容量存储器，可保存200组数据，按时间顺序排列，可随时查看历史记录并打印输出。数据可通过U盘导出，在任意一台PC机上查看与管理。
安全设计方面，仪器具备输入电压波动、高压电流、输出短路、电源故障、过压、过流、温度等多重保护的方法，并具备接地检测功能，未可靠接地的设备不允许升压。面板上设有紧急停机按钮，其内置指示灯兼作高压输出指示灯，测试过程中遇紧急状况可立即从内部切断高压输出。
显示与操作。仪器配备全触摸液晶显示屏，采用超大全触摸操作界面，每一过程在屏幕上都清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就可以使用，点击屏幕就可以完成整一个完整的过程的测量。
数据存储。仪器内部配备日历芯片与大容量存储器，可保存数据200组，能将检测结果按时间顺序保存，随便什么时间都能查看历史记录，并可以打印输出。
数据管理。仪器数据能够最终靠U盘导出，可在任意一台PC机上查看和管理数据。
测试模式。仪器使用内高压、内标准的方式测试，具备正接法、反接法、自激法等多种测试模式。
电容式电压互感器测试。仪器还可以测试全密封的CVT（电容式电压互感器）C1、C2的介损和电容量。
不拆高压引线测量。仪器可在不拆除CVT高压引线的情况下正确测量CVT的介质损耗值和电容值。
反接屏蔽法测量。仪器可采用反接屏蔽法测量CVT上端C0的介质损耗值和电容值。
高速采样。仪器内部的逆变器和采样电路全部由数字化控制，输出电压连续可调。
多重保护。仪器具备输入电压波动、高压电流、输出短路、电源故障、过压、过流、温度等多重保护的方法，保证仪器安全可靠；同时具备接地检测功能，确保不接地设备不允许升压。
紧急停机按钮与高压指示灯。测试过程中有高压输出时，遇紧急状况需要断开高压输出，按下该按钮可立即从内部切断高压输出；按钮内置指示灯作为高压输出指示灯。
U盘接口。可把仪器内部保存的测试数据导入并保存到U盘中。数据传输过程中不应拔出U盘，只有当数据传输完毕且屏幕出现拔出U盘的提示后方可拔出。
总电源开关。打开此开关，仪器上电进入工作状态；关闭此开关，同时关闭仪器内部电源系统。紧急状况应立即关闭此开关并拔掉输入电源线。
电源输入插座。提供仪器工作电源（AC 220V±10%），使用标准插座与市电或发电机相连接。插座内部带有保险管保护设施，不正常情况下可烧毁保险管使仪器断电，保护仪器内部。
试品低压输入Cx插座。正接法时输入被试品测试信号。插座中心连接黑色信号线芯线，金属外壳接黑色信号线屏蔽层；正接法时芯线接被试品低压信号端，若被试品低压信号端有屏蔽极，则可将屏蔽层接于屏蔽极，无屏蔽极时屏蔽层悬空。
触摸显示屏。全触摸大屏幕（120mm×90mm）中文菜单显示，每一步操作清晰明了；屏幕应避免长时间阳光暴晒，避免重物挤压与利器划伤。
接地接线柱。仪器保护接地。仪器内部自带接地保护设施，测试中应保证可靠接入地网，否则仪器将自动产生保护、不开始升压测试。
ES自激输出。自激输出，仪器内部为自激输出变压器的一端（变压器另一端已接地），自激法测试CVT介损时连接到CVT的自激线圈（da）上，dn接地，为CVT提供测量所需高压电源。因低压输出电流大，应采用仪器专用连接线连接到CVT二次绕组并使其接触良好；选择正、反接法测量时，此输出关闭。
打印机。屏幕可打印数据时，将光标移动至打印项按确认键打印。打印机为全自动热敏打印机，打印纸宽55mm。更换打印纸时应使用热敏打印机专用打印纸，先扳起打印机旁边的角，打开打印机盖板，按顺序将打印纸放入打印纸仓内并留少许部分在外面，再合上盖板。
高压输出HV插座。仪器变频高压输出，同时用于检测反接线试品电流与内部标准电容器的高压端。插座中心连接红色高压线芯线，金属外壳连接红色高压线屏蔽层；正接法时芯线和屏蔽层都可以作加压线对被试品高压端加压，反接法时只能用芯线对被试品高压端加压。启动测试的过程中此插座带有高压，禁止触碰高压插座及与之相连的相关设备。
陶瓷材料多为片状、棒状或异形件。用于介电性能测试的试样，一般加工成与电极尺寸匹配的平板，两个相对表面要经过研磨与抛光，保证足够的平行度与平整度。试样表面的油污、手汗与灰尘应使用无水乙醇擦拭干净，随后在规定的温湿度环境中放置一段时间完成状态调节，使内部水分分布趋于稳定。
装夹环节要处理的核心问题，是试样与电极之间的接触状态。陶瓷表面若存在微小起伏，电极与试样之间就会夹入空气薄层。空气的介电常数接近1，与陶瓷的介电常数相差悬殊，这一薄层会分掉一部分电压、引入额外的串联电容，使测得的电容量偏低、计算出的介电常数偏小，同时使介质损耗读数偏高。对于厚度较薄的陶瓷片，这种影响尤其明显。为减小空气隙的影响，可对试样表明上进行金属化处理，或采用带弹性压持的三电极结构，使电极面与试样表面贴合。
电极形式方面，测量固体陶瓷材料时一般会用三电极结构，即由高压电极、测量电极与保护电极组成。保护电极的作用是把试样表面的泄漏电流从测量回路中分流出去，避免表面电导与表面污染对体积损耗的测量产生干扰。
若被测试对象是绝缘油等液体介质，则需要用配套的绝缘油杯，并可加装温控装置。油杯的电极表面与端部要严格避免夹入气泡，气泡在高压下有几率发生局部放电，导致损耗读数明显偏高。
按相应的接线提示接好仪器外部与被试品之间的连线，在触摸屏主界面点击一般测试选项进入该级菜单，再点击参数设置进入设置菜单来测试参数设置。逐项点击需要设置的项目，按增加减小或选择修改，修改完成后点击保存即可保存所修改的参数并返回一般测试界面，点击取消则不保存本次修改并返回一般测试界面。
参数设置完成后，长按启动测试进入测试状态。测试过程中电压值根据先前所选择的测试电压平滑上升至设置值后保持不变，随后自动开始测试；开始测试后根据所选择的测试频率自动变频到各相应频率来测试，测试完成后自动显示测试结果。测试结果自动保存，可点击打印按钮打印本次测试结果。
CVT可分别单独测试C1或C2。先按相应接线提示接好仪器外部连线，在主界面点击CVT测试选项进入该级菜单，再进行参数设置，设置方式与一般测试相同。设置完成后长按启动测试进入测试状态，电压值根据所选择的测试电压平滑至设置值后保持不变，随后自动开始测试；开始测试后根据所选择的干扰频率自动变频到相应频率来测试，测试完成后自动显示测试结果，结果自动保存并可打印。
正接法。内电压—内标准—正接法，属常规接线方式，适用于被试品低压端可以脱离地电位的情形。用标准介损器或标准电容器检测正接法精度时，应使用全屏蔽插头连接介损器或标准电容器，否则暴露的芯线可能受到干扰引起误差。
反接法。内电压—内标准—反接法，属常规接线方式，适用于被试品低压端已固定接地的情形。
绝缘油介损测量。此时杯体为高压，须注意安全；采用正接法，HV用红色高压线，Cx用黑色测试线且屏蔽层接油杯地，电压2kV，C高压接HV、A测试接Cx、B屏蔽接地。
电压互感器、电流互感器、高压穿墙套管、电力变压器等设备的测试，各有对应的接线图与电压、接法规定，测试前应逐项核对。
接地可不可靠。仪器必须可靠接地，接地端子应连接独立的保护地。接地不良时，仪器会提示接地有误并拒绝升压；即使勉强测量，测量回路的电位参考也会发生偏移，损耗读数失真。
引线的使用。应使用出厂时配套的测试电缆。仪器测量电缆通用，但本仪器属于高精密测量仪器，测量时宜尽量使用仪器出厂时附带的测试电缆，否则可能因电缆自身的属性差异而影响测量结果的精度。测试过程中还应保证插座中心测试芯线与被试品相应端子之间为零电阻连接，否则可能会导致测量结果的数据波动。
输入电压的稳定。输入电压为AC 220V±10%，超出范围都可能会影响测试精度。发电机供电时应将输出零线接地，否则会提示接地有误。
升压档位的选择。使用仪器检测设备前，应对设备做绝缘检测，确定设备的耐压等级，正确选择仪器升压档位，以防击穿设备、损坏仪器。仪器的测量范围与所能施加的电压相关，电压越高，允许的被试品电容量上限越低：10KV时Cx＜40nF，5KV时Cx＜150nF，1KV时Cx＜300nF。
环境温湿度。使用条件为-15℃∽40℃、相对湿度＜80%。湿度偏高时，试样与电极表面容易形成水膜，使表面泄漏电流增大，介质损耗读数偏高。
周围干扰源。仪器采用变频法与数字陷波技术抗干扰，但测试区域周围仍应避免布置强电磁干扰源；强干扰下拆除接线时，应在保持电缆接地状态下断开连接，以防感应电击。
高压引线的绝缘与人员安全。仪器自带有升压装置，应注意高压引线的绝缘及人员安全；仪器所配专用高压电缆出厂时已检测合格，但测量时仍需远离人体。
陶瓷绝缘子与瓷套。输电线路用瓷绝缘子、电站用瓷套管在长期工频电场作用下工作，其介质损耗因数的变化往往先于机械性能与绝缘强度的下降出现，通过定期测量介损，可以较早发现瓷体受潮、釉层损伤与内部缺陷。
高压陶瓷电容器与陶瓷介质材料。这类器件的电容量与介质损耗直接决定其容量精度与发热水平，测试数据是判定材料批次一致性与工艺稳定性的依据。
陶瓷基板与电子封装陶瓷。用于高频电路的陶瓷基板，其介电常数影响信号传输延迟，介质损耗因数影响信号插入损耗。在这一类测试中，测试频率的选择应与器件实际在做的工作频段对应。
陶瓷材料的研发与配方调整。配方中助熔剂、晶相组成与烧结制度的调整，都会引起介电常数与介质损耗因数的变化，逐批测量这些参数，是判断配方改进方向是否有效的直接手段。
绝缘油与油浸设备。配套绝缘油杯与温控装置后，仪器可测试绝缘油的介质损耗。油中微量水分、杂质与氧化产物都会反映在损耗读数上，是变压器油质量管控的常规项目。
电力设备的绝缘诊断。变压器、互感器、套管、电缆、电容器等设备的出厂试验、交接试验与例行试验，均可使用本类仪器完成介损与电容量测量，用以判断绝缘是否受潮、老化或存在局部缺陷。
测试完成后先断电并放电。每次测试完成后，应先将电压降至零、切断高压，再对高压侧部件进行放电处理，确认无残余电压后再清理现场。
保持电极与油杯清洁。电极表面与油杯内壁应定期使用无水乙醇擦拭，去除灰尘与油污，避免表面杂质导致表面泄漏电流增大。
注意防潮防震。仪器应注意防潮、防剧烈震动。运送过程中打印机可能因卷纸松动而出现打印卡纸，此时只需将卷纸取出、绕紧后重新装入。
检查接地与保护功能。应按时进行检查接地端子与保护接地可不可靠，确认仪器自带的接地保护功能与紧急停机功能处于正常状态。
注意严酷环境下的避让。仪器应存放在使用条件规定的温湿度范围内，避免阳光长时间直射显示屏，避免重物挤压与利器划伤屏幕。
测量方式的数字化。早期介损测试依靠人工调节电桥平衡、靠指零仪判断零点，测量结果受操作经验影响较大。以BQS-37A为代表的设备把逆变、采样与矢量运算全部交由数字电路完成，输出电压连续可调，测得的电流幅值与相位差直接参与运算，操作步骤得以简化。
抗干扰能力的强化。变电站现场电场干扰强，是介损测试长期面临的难题。变频法结合数字陷波技术的思路，是在频域上避开干扰频率，而不是单纯依靠屏蔽与滤波。这一思路后续还有向更宽变频范围与自动选频方向发展的空间。
测试功能的集成化。一台仪器同时覆盖正接法、反接法、自激法，并能完成CVT的C1、C2与C0测量，减少现场更换设备与接线的次数，是现场检测设备发展的常见方向。
数据管理的网络化。U盘导出、打印机现场出条、与实验室信息管理系统的对接，使现场测试数据能够立即进入数据管理流程，减少人工誊录带来的差错。
面向材料的宽频测试需求。随着高频电子陶瓷、储能陶瓷等新材料的出现，单一频率点的测量越来越难以满足研发需要。把测试频率向更宽范围扩展、同时保证各频段的测量精度，是这类设备在材料研究场景下的发展方向。
陶瓷材料的介电常数与介质损耗因数，是在规定电压与频率条件下才能确定下来的量。测试设备要做的，是把这个条件下的电容量与损耗角正切稳定、可重复地测出来，并把结果按可追溯的方式记录下来。
BQS-37A以一体化结构把介损测试电桥、变频调压电源、升压变压器与高稳定度标准电容器装在同一机箱内，采用内高压、内标准的方式测量，配备正接法、反接法与自激法等多种模式，支持CVT的C1、C2与C0测量，具备数据存储、U盘导出与现场打印功能，并设有接地检测与多重电气保护。对陶瓷绝缘件、陶瓷介质材料、陶瓷基板以及绝缘油等对象的介电性能测试而言，这类设备提供了一条完整的测量路径：按材料与器件的工作条件设定电压与频率，按试样形态选择正真适合的电极与接线，按标准方法完成测量与数据处理，再把数据纳入质量管控与研发迭代的循环之中。
仪器主机1台；附件箱1个；红色高压测试线根；CVT自激电源线V电源线份；保险管、打印纸备用。具体随机配件视出货型号的差异可能不一样。
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