Sotto tensione alternata, i dielettrici consumano parte dell'energia elettrica, che viene convertita in energia termica e persa. Questa perdita di energia è chiamata perdita dielettrica. Quando una tensione alternata viene applicata al dielettrico, c'è una differenza di angolo di fase ψ tra la tensione e la corrente nel dielettrico. L'angolo complementare δ di ψ è chiamato angolo di perdita dielettrica, e la tangente tanδ di δ è chiamata tangente di perdita dielettrica. Il valore tanδ è un parametro utilizzato per misurare la perdita dielettrica. Il circuito di misura dello strumento comprende un circuito standard (Cn) e un circuito di prova (Cx). Il circuito standard è costituito da un-condensatore standard ad alta-stabilità integrato e dal circuito di misurazione, mentre il circuito di prova è costituito dal campione di prova e dal circuito di misurazione. Il circuito di misura è costituito da un resistore di campionamento, un preamplificatore e un convertitore A/D. Il circuito di misura misura l'ampiezza e la differenza di fase della corrente rispettivamente nel circuito standard e nel circuito di prova. Quindi, un processore di segnale digitale (o microcontroller) utilizza un metodo di acquisizione digitale in tempo reale-per calcolare il valore di capacità e la tangente di perdita dielettrica del campione di prova tramite il calcolo vettoriale.
I metodi principali per misurare il fattore di perdita dielettrica (tgδ) includono il metodo di connessione diretta (campione di prova senza messa a terra), il metodo di connessione inversa (campione di prova messo a terra) e il metodo auto-eccitato per misurare i trasformatori di tensione capacitivi (CVT). Nel metodo auto-eccitato per la misurazione CVT, C1 viene utilizzato come condensatore standard nel circuito a ponte. È possibile misurare il rapporto di capacità tra C2 e C1 e il relativo valore di perdita dielettrica, calcolando così il valore effettivo di C2.
Per sopprimere le interferenze della frequenza di rete sul campo, gli strumenti moderni utilizzano ampiamente metodi di conversione della frequenza (diverse misurazioni della frequenza). Modificando la frequenza di test (ad esempio, utilizzando combinazioni di 45 Hz/55 Hz, 55/65 Hz, ecc.) e utilizzando tecniche di filtraggio digitale (ad esempio, trasformata di Fourier), la frequenza fondamentale del segnale viene separata, filtrando efficacemente i segnali di interferenza della frequenza di alimentazione. Inoltre, i primi metodi anti-interferenza includevano l'inversione di fase e lo sfasamento.
Lo strumento è dotato di molteplici misure di protezione di sicurezza, tra cui protezione da-cortocircuito-alta tensione, protezione da sovracorrente, protezione da guasti di messa a terra, anti-funzionamenti errati (ad es. interruttore di alimentazione a due-stadi, conferma di più pulsanti), effetto anti-"aumento capacitivo" (monitoraggio automatico della tensione di uscita per mantenere la costanza) e design resistente alle vibrazioni-.
Alcuni modelli-di fascia alta supportano una varietà di funzioni estese, tra cui la misurazione del rapporto e della fase CVT (trasformatore di tensione capacitivo), la misurazione della resistenza di isolamento (inclusi il rapporto di assorbimento e l'indice di polarizzazione), la misurazione LCR (induttanza, capacità e resistenza) e test di grande-capacità con condensatori standard esterni o sorgenti esterne di alta-tensione (come alimentatori risonanti in serie).
