材料介電常數介質損耗測試儀

 材料介電常數介質損耗測試儀標準電感

材料介電常數介質損耗測試儀GDAT-A測量電容率和介質損耗因數的方法可分成兩種:零點指示法和諧振法。

1  零點指示法適用于頻率不超過50  MHz時的測量。測量電容率和介質損耗因數可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態下，調節回路的一個臂使電橋平衡。通常回路采用西林電橋、變壓器電橋(也就是互感藕合比例臂電橋)和并聯  T型網絡。變壓器電橋的優點:采用保護電極不需任何外加附件或過多操作，就可采用保護電極;它沒有其他網絡的缺點。

2 諧振法適用于10  kHz一幾百MHz的頻率范圍內的測量。該方法為替代法測量，常用的是變電抗法。但該方法不適合采用保護電極。

 注:典型的電橋和電路示例見附錄。附錄中所舉的例子自然是不全面的，敘述電橋和側量方法報導見有關文獻和該種儀器的原理說明書

主要技術特性：

介質損耗和介電常數是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(ε)，可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為提高材料的性能提供依據；儀器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更。儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。

使用方法

高頻Q表是多用途的阻抗測量儀器，為了提高測量精度，除了使Q表測試回路本身殘余參量盡可能地小，使耦合回路的頻響盡可能地好之外，還要掌握正確的測試方法和殘余參數修正方法。

1．測試注意事項

a．本儀器應水平安放；

b．如果你需要較地測量，請接通電源后，預熱30分鐘；

c．調節主調電容或主調電容數碼開關時，當接近諧振點時請緩調；

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短，足夠粗，并應接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差；

e．被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊；

f．手不得靠近試件，以免人體感應影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。

2．高頻線圈的Q值測量（基本測量法）

原始包裝：

請保留所有的原始包裝材料，如果機器必須回廠維修，請用原來的包裝材料包裝。并請先與制造廠的維修中心聯絡。送修時，請務必將全部的附件一起送回，請注明故障現象和原因。另外，請在包裝上注明“易碎品”請小心搬運。

安全注意事項：

開機之前，敬請仔細閱讀本  使用指南，以防止出現對操作人員的意外傷害或對儀器的損壞等的事件。操作前，請閱讀“安裝與設置”，保證對儀器各部件的正確安裝與連接。在*次操作前，務必請有操作經驗的人員進行指導，防止誤操作造成意外事件的發生。電擊危險確保在安裝或維修該儀器之前使所有導線斷電，防止在帶電情況下，對人員或設備造成傷害。

技術參數：

1．Q值測量

a．Q值測量范圍：2～1023。

b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。

c．標稱誤差

     頻率范圍（100kHz～10MHz）：  頻率范圍（10MHz～160MHz）：

     固有誤差：≤5％±滿度值的2%  固有誤差：≤6％±滿度值的2%

     工作誤差：≤7％±滿度值的2%  工作誤差：≤8％±滿度值的2%

2．電感測量范圍：4.5nH~7.9mH

3．電容測量：1~205

     主電容調節范圍：18～220pF

     準確度：150pF以下±1.5pF；  150pF以上±1%

     注：大于直接測量范圍的電容測量見后頁使用說明

4.   信號源頻率覆蓋范圍

     頻率范圍CH1:0.1～0.999999MHz, CH2:  1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1  :100～160MHz,

5．Q合格指示預置功能:      預置范圍：5～1000。

6．B-測試儀正常工作條件

a.   環境溫度：0℃～+40℃；

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

7．其他

a．消耗功率：約25W；

b．凈重：約7kg；

c.  外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

 技術指標

測量范圍及誤差

本電橋的環境溫度為20±5℃，相對濕度為30%-80%條件下，應滿足下列表中的技術指示要求。

在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）時

在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）時

電橋測量靈敏度

    電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩衡的分辨程度，為保證測量準確度，希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標準電容量成正比。

    在下面的計算公式中，用戶可根據實際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質損耗因數的微小變化都能夠反應出來。

     ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U 為測量電壓                              伏特  (V)

      ω為角頻率2πf=314(50Hz)                              

     Cn標準電容器容量                          法拉(F)

     Ig通用指零儀的電流5×10-10                  安培(A) 

     Rg平衡指零儀內阻約1500                    歐姆(Ω)

     R4橋臂R4阻值3183                         歐姆(Ω)

     Cx被測試品電容值                           法拉(pF)

工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規定：

10×1kΩ                             1max≤15mA

10×100Ω                            1max≤120mA

10×10Ω                             l max≤150mA

用戶在使用前應注意以上的問題。如不清楚，可根據實驗電壓及標準電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

                    I=ω V C 

輔橋的技術特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

指零裝置的技術特性：

在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10-6V/格

                電流靈敏度不低于2×10-9 A/格

二次諧波 減不小于25dB

三次諧波 減不小于50dB

1．工作頻段選擇/數字1按鍵，每按一次，切換至低一個頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵1。

2. 工作頻段選擇/2按鍵，每按一次，切換至高一個頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵2。

3．Q值量程遞減（手動方式時有效）/數字3按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數字鍵3。

4．Q值量程遞增（手動方式時有效）/數字4按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數字鍵4。

5．諧振點頻率搜索/數字5按鍵，按此鍵顯示屏第四行左部出現SWEEP時，表示儀器正工作在頻率自動搜索被測量器件的諧振點，如需退出搜索，再按此鍵；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵5。

6．主機：數字6按鍵，先按12鍵后有效；

主機：諧振點電容搜索/數字6按鍵，按此鍵后，電容指示不斷在變化，步進馬達發出輕微的聲響時儀器正工作在電容自動搜索被測量器件的諧振點，如需退出搜索，再按此鍵。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵6。

7．Q值合格范圍比較值設定/數字7按鍵，按此鍵后，顯示屏第三行右部出現COMP字符，當Q合格時，顯示OK，並同時鳴響蜂鳴器，Q不合格時，顯示NO。設置Q值合格范圍詳細說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵7。

8．Q值量程自動/手動控制方式選擇/數字8按鍵，按此鍵后，顯示屏第四行左部出現對應的指示：AUTO（自動），MAN（手動）；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵8。

9．Ct大電容直接測量/數字9（先按12鍵后有效）按鍵。

10．Lt殘余電感扣除/數字0(先按12鍵后有效) 按鍵。

11．介質損耗系數測量/小數點(先按12鍵后有效) 按鍵。

12．頻率/電容設置按鍵，*次按下（頻率指示數在閃爍）為頻率數輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率

指示數在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設置。第二次按下（電容指示數在閃爍）為電容數輸入，數輸入要滿4位。例：要輸入79.5P，按二次此鍵，電容指示數在閃爍，然后輸入0795，有效數后為0的，可以不輸入0，直接再按一下此鍵完成設置。

13．頻率調諧數碼開關。

14．主機： 主調電容調諧（長壽命調諧慢轉結構）；

  主機：主調電容調諧數碼開關。

15．電源開關。

16．液晶顯示屏。

17．測試回路接線柱：主機左邊兩個為電感接入端，右邊兩個為外接電容接入端；主機后邊兩個為電感接入端，前邊兩個為外接電容接入端。

18．電感測試范圍所對應頻率范圍表

《介質損耗裝置》(測試夾具)是測試系統的核心檢測部件，它由一個LCD數字顯示的微測量裝置和一對經精密加工的、間距可調的平板電容器極片組成。平板電容器極片用于夾持被測材料樣品，微測量裝置則顯示被測材料樣品的厚度。通過被測材料樣品放進平板電容器和不放進樣品時的Q值變化的量化，測得絕緣材料的損耗角正切值。從平板電容器平板間距的讀值變化則可換算得到絕緣材料介電常數。介質損耗測試裝置是本公司新研制的更新換代產品，精密的加工設計、LCD數字讀出、一鍵式清零功能，克服了機械刻度讀數誤差和圓筒形電

容裝置不可避免的測量誤差。

一個高品質因數（Q)的電感器是測量系統*的輔助工具，關乎測試的靈敏度和精度，在系統中它與平板電容構成了基于串聯諧振的測試回路。本系統推薦的電感器為LKI-1電感組，共由9個高性能電感器組成，以適配不同的檢測頻率。