基于电场有限元分析的非接触法相对介电常数测量结果的修正方法

来源期刊：绝缘材料2021年第4期

论文作者：魏力强 苏金刚 贾伯岩 张鹏 伊晓宇

文章页码：78 - 85

关键词：非接触法;相对介电常数;电场;有限元方法;修正;插值;

摘    要：为了提高基于非接触法的相对介电常数测量的准确性,利用电场有限元分析建立对应的模型并获得了电极及其附近的电场和电位分布。分析了电极系统存在的边缘效应,给出了其对相对介电常数测量结果的影响。分析了潜在因素对非接触法测量误差的影响,确定了修正时需要考虑的因素为电极间隙距离、试样厚度与电极间隙距离之比和试样的相对介电常数。根据电极间隙距离、距离比、相对介电常数测量值到相对介电常数真实值的关系,采用三维插值法和匹配法修正测得的相对介电常数。采用仿真对修正方法进行了验证并针对实测高温硫化硅橡胶相对介电常数使用了该方法,结果验证了该方法的有效性。结果表明:随着电极间隙距离和试样相对介电常数的增加误差幅值增大,随距离比的增加误差存在减小的趋势。对电极间隙距离、距离比和相对介电常数分别在0.2～5 mm、0.5～1和1～20内建模获得2 380组相对介电常数的真实值和计算值,发现相对误差在-0.37%～-41.72%内变化。