一文讲清：相对介电常数 εr、绝对介电常数 ε、电容率、介电性能的区别

引言

在绝缘材料、高分子、橡胶、电子陶瓷、绝缘油检测工作中，我们经常接触 ε、εr、电容率、介电系数、介电性能等名词。很多检测人员、研发人员经常混淆概念，造成报告书写错误、选型测试设备出现偏差。本文系统梳理上述术语定义、相互关系，厘清行业混用误区，帮助大家规范理解与使用术语。

一、核心名词定义与相互关系

1. 绝对介电常数 ε（介电常数、电容率）又称电容率，物理符号ε，单位 F/m（法每米）。代表电介质储存电场能量的绝对能力。公式关系：\(\boldsymbol{\varepsilon=\varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r}\)\(\varepsilon_0\)为真空介电常数（\(8.854×10^\ \mathrm\)），是物理常量。

特点：带物理单位；工程中直接使用较少，更多用于物理理论计算。

2. 相对介电常数 εr（相对电容率，行业口语常简称介电常数）符号\(\boldsymbol\)，无量纲纯数。定义：同样电极结构下，填充待测介质后的电容 ÷ 真空下电容。这是实验室检测报告最常输出参数，GB/T1409、GB/T1693 等标准输出的 “介电常数" 实际均为相对介电常数 εr科普中国。

误区：很多技术文档直接写 “介电常数"，实际指代的就是相对介电常数，并非绝对介电常数 ε。

3. 电容率 / 相对电容率

• 电容率 = 绝对介电常数 ε；

• 相对电容率 = 相对介电常数 εr；二者是国标规范叫法；“介电常数" 是行业通俗叫法，在标准文本中二者一一对应。

4. 介电系数属于旧称，在老教材、老标准中出现。现在现行国标优先使用 “介电常数 / 相对电容率"，日常检测、报告建议尽量少用 “介电系数"，避免歧义。

5. 介电性能（大类统称）它不是单一参数，是材料电介质全部电学性能的集合总称。介电性能 = 相对介电常数 εr + 介质损耗因数 tgδ（介损），部分场景还包含击穿强度、体积电阻率等参数。

简单理解：εr 看材料 “存电能力"；tgδ 看材料电场下发热损耗大小；二者结合才完整评价介电性能。

二、一张表分清概念

三、工程测试的现实提醒

1. 相对介电常数 εr 不是固定常数，和测试频率、温度、电压、湿度强相关。同一材料，50Hz 工频、1MHz 高频测出 εr 数值会明显不同，测试必须标注测试条件（频率、温度、电压）。

2. 介质损耗 tgδ（介质损耗因数），和 εr 配套使用。εr 反映储能；tgδ 反映介质在交变电场的能量损耗、发热程度，绝缘材料评估缺一不可。

3. 选型仪器不能只看 “测介电常数"，必须确认仪器工作频率：电力绝缘材料用工频 40‑70Hz；通信陶瓷、高分子材料常需要 kHz‑MHz 高频；宽频元器件则需要覆盖几十 Hz 到 MHz 区间。

四、市面上不同类型介电测试设备简述

国内有多家厂商推出介电常数及介质损耗测试系统，不同机型面向不同测试场景。

1. 中航时代 ZJD‑87 高压自动介电常数介质损耗测试仪主打工频高压场景（0.1‑10kV，40‑70Hz），匹配 GB/T1409、GB/T5654‑2007、GB/T1693‑2007。系统集成高压电源、标准电容，支持加温、加压、真空环境测试，电极最高 180℃，可测固体绝缘材料、绝缘油。抗干扰电桥架构，适合电力绝缘、电缆、电容纸、橡胶高压工况模拟，可直接输出 εr 和 tgδ；配备接地保护、击穿过流保护，适合实验室也可用于现场试验；带触摸屏、U 盘存储、热敏打印，方便出具检测报告。

核心定位：电力绝缘、高压模拟工况、高低温真空多条件耦合测试。

2. 智德创新 ZJD 系列（ZJD‑A/B/C）采用谐振 Q 表原理，高频机型，频率覆盖 10kHz‑160MHz 低压小信号测试，符合 ASTM D150‑11、GB/T5594.4‑2015，面向电子陶瓷、射频基材，适合高频下介电频谱扫描，得到不同频率下 εr 与损耗变化曲线，不具备高压输出能力。

3. 航天纵横 ZJD‑E宽频阻抗分析方案，频率20Hz‑1MHz，低压激励，偏向电子元器件、高分子材料多频点扫描测试；可做列表扫描，U 盘存储，侧重材料低频‑中频介电谱研究，无高压功能。

选型小结：做电力绝缘、模拟高压加温真空工况，优先考虑工频高压设备；做射频高频材料，选谐振 Q 表高频机型；元器件宽频扫描选择阻抗分析仪类机型。切忌用高频低压仪器直接替代工频高压设备，二者测试原理、激励条件不一样，数据不能互相等效替换。

结尾

很多报告概念混淆根源就是没有分清 “绝对" 与 “相对"，同时忽略频率、电压条件。写报告时建议优先写规范名称：相对介电常数 εr，介质损耗因数 tgδ，并完整标注测试频率、温度、电压。