介电常数测试仪：二电极、三电极选型指南及中航时代厂家核心优势

在绝缘材料介电常数、介质损耗（tanδ）测试工作中，二电极、三电极是常用两种平行板电极系统，二者核心差异在于是否配置保护环（保护电极），直接决定边缘效应、表面漏电流的抑制能力，同时也决定测试精度、样品制备难度，选型必须结合材料损耗高低、样品形态、执行标准、精度需求综合判断。中航时代 ZJD‑87 这类高压介电测试系统，支持两种电极模式切换，还可叠加加温、加压、真空环境模块，适配科研、型式检验多种场景。

一、二电极与三电极原理对比

1、三电极系统（主测量电极 + 环形保护电极 + 对电极）

核心：保护环把边缘杂散电场、试样表面泄漏电流直接屏蔽分流，仪器只采集垂直穿过试样本体的体积电流，消除边缘效应干扰。✅优点

1. 从物理结构消除边缘电容、表面漏电，低损耗材料测试准确度高；

2. 符合 GB/T1409、GB/T1693‑2007、ASTM D150 国标标准要求，可用于出具第三方检测报告、科研论文数据；

3. 高温、高湿工况下，表面漏电流被隔离，温度升高后数据漂移更小；

4. 适合薄试样、薄膜、低 tanδ 绝缘材料。

❌缺点

1. 电极结构复杂，夹具成本更高；

2. 样品尺寸要大于保护环外径，对样品裁切尺寸有严格要求；

3. 装配时保护环与主电极间隙需要保证，操作要更细心。

适用场景（优先选三电极）

1. 低损耗绝缘材料，介质损耗 tanδ＜0.001（橡胶、工程塑料、电容薄膜、云母、绝缘纸板、环氧树脂、陶瓷）；

2. 需要按照国标做型式检验、第三方检测、科研论文数据输出；

3. 薄片、薄膜样品，样品厚度薄，边缘效应误差会被放大；

4. 需要做高温、真空环境耦合测试（加温 / 加压 / 真空电极，国标优先三电极）；

5. 对介电常数、介损的绝对测量精度要求高。

2、二电极系统（仅上下两块电极，无保护环）

核心：两块金属平板夹住样品，不设置保护环，边缘杂散电场会被计入测量电容，存在边缘效应误差，部分仪器软件可做理论校正补偿，但无法消除物理误差。

✅优点

1. 结构简单，样品裁切简单，样品尺寸只要大于电极即可，制样门槛低；

2. 装样快，适合大批量来料快速筛查；

3. 夹具成本更低。

❌缺点

1. 边缘效应无法消除，电容读数偏大，介电常数计算偏高；

2. 样品表面漏电流全部进入测量回路，低损耗材料误差非常明显；

3. 高温、潮湿环境测试时，表面漏电会进一步放大测试偏差。

适用场景（可以选二电极）

1. 高介电、高损耗材料（tanδ 数值大，边缘效应占比相对小）；

2. 工厂内部来料快速对比筛查，只做相对对比，不需要对标国标出报告；

3. 厚块状样品，样品厚度很大，边缘效应占比很小；

4. 样品尺寸过小，无法裁切适配三电极保护环尺寸。

二、快速选型对照表

💡选型口诀：要出报告、测低损耗、薄膜薄片、高低温真空工况，优先三电极；仅工厂内部快速对比、高损耗厚样品，选二电极。注意：很多用户误区，不是 “三电极一定万能"，高损耗材料二电极也可以用；而做国标检测，必须三电极。

三、中航时代厂家及 ZJD‑87 设备电极相关核心优势

北京中航时代是国内绝缘介电性能检测仪器的专业生产厂家，ZJD‑87 高压自动介电常数介质损耗测试系统，是工频高压介损、介电常数测试标准机型，在电极配套、抗干扰、多环境耦合测试上有明显国产化优势。

1、电极系统完整，二 / 三电极兼容，可拓展加温加压真空一体化电极

1. 标配标准三电极夹具，符合 GB/T1409、GB/T1693‑2007 标准，可直接用于型式检验；同时支持切换二电极模式，满足工厂快速比对测试需求；

2. 可升级 RY2 高温固体电极（三电极结构为基础）：支持加温最高 180℃、机械压力 0‑1.0MPa 连续可调、抽真空至 3×10⁻²MPa；高温真空测试依旧保持三电极保护环结构，不会丢失保护电极屏蔽能力，很多竞品高温电极会取消保护环，造成高温状态下测试误差急剧变大；

3. 电极材质采用不锈钢 1Cr13Ni9Ti 精密研磨，工作面精磨，减少接触间隙引入的误差；电极尺寸 φ50mm 标准测量电极，匹配国标要求尺寸；

4. 可以切换液体油杯电极，直接完成绝缘油介损测试，一台主机兼顾固体 + 液体样品。

2、硬件抗干扰能力突出，适配国内实验室复杂电磁环境

1. 采用傅里叶变换数字滤波 + 变频抗干扰技术，40‑70Hz 频率自由设置，双变频抑制现场 50Hz 工频干扰，高压实验室、电磁干扰强的车间环境，三电极测试数据依旧稳定；很多国产设备三电极受现场干扰后，介损数值跳动大；

2. 全部接插件采用屏蔽接口，电极腔体屏蔽设计，减少外界杂散信号窜入测量回路，充分发挥三电极消除漏电流的设计效果。

3、测量精度匹配三电极的高精度测试需求

• Cx：±（读数 ×0.2%+0.5pF）；tgδ：±（读数 ×0.2%+0.00005），tgδ 分辨率高达 0.000001；三电极的优势，必须依靠主机微弱信号采集精度才能发挥；如果主机精度不足，保护环带来的高精度优势无法体现。ZJD‑87 主机微弱电流采集能力，充分释放三电极夹具的测试性能。

4、安全与智能化数据管理

1. 接地保护、过流保护：接地不良不输出高压，样品击穿短路保护主机，高压三电极测试安全性高；

2. 全触摸大屏，内置大容量存储、U 盘导出、RS232 通讯、自带热敏打印机；测试报告自带时间戳，三电极测试数据可以完整保存、导出，满足实验室记录归档要求；

3. 拓展性强：外接互感器量程扩展器，可做大电流高压电器介损测试。

5、标准解读和定制化配套服务优势

厂家本身深度参与绝缘材料检测标准研究，公开发布介电测试技术文章，对边缘效应、样品制备、电极选型有成熟的技术方案；采购时可以根据你的样品（薄膜、橡胶、陶瓷、是否要高温真空），直接给出电极配置建议，避免用户买错夹具。

四、采购重要提醒

1. 选购设备，不能只看主机参数，电极夹具才是决定最终测试误差的关键部件；部分低价设备主机指标写得很高，但三电极夹具加工粗糙，保护环间隙不达标，保护环屏蔽失效，名义上三电极，实际测试误差很大。

2. 如果要做加温加压真空试验，一定要确认高温电极保留三电极保护环结构，不要采购高温工况下退化为二电极的夹具，高温环境表面漏电流大，去掉保护环数据会严重失真。

3. 如果既要做国标检测（三电极），又要工厂内部快速筛查（二电极），中航时代 ZJD‑87 一套主机可以兼容两套电极夹具，不用采购两套主机。

总结：绝大多数科研、第三方检测、电力、橡胶、电容薄膜行业，优先选用三电极系统；只有工厂内部快速比对、高损耗厚试样，才使用二电极。中航时代 ZJD‑87 在国产化设备中，完整保留三电极保护环，同时支持加温加压真空耦合工况，适合多场景实验室使用。