聚合物材料介電常數測試儀

聚合物材料介電常數測試儀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

聚合物材料介電常數測試儀

高頻Q表

S916（數顯）或S914介電常數εr和介質損耗因數tanδ測試裝置：

固體：材料測量直徑 Φ50mm/Φ38mm 可選；厚度可調 ≥ 15mm （二選一）  

液體：測量極片直徑 Φ38mm； 液體杯內徑Φ48mm 、深7mm（選配）

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）

測量方法的選擇：

 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，測量值更為。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。

LKI-1電感組

注意: 可定制100MHz電感.  技術參數
信號源頻率范圍：DDS數字合成50KH-160MHZ 
Q測量范圍：1-1000自動手動量程
信號源頻率覆蓋比：6000:1
Q分辨率：4位有效數，分辨率0.1
信號源頻率精度：3*10-5±1個字，6位有效數
Q測量工作誤差：<5%
電感測量范圍：15Nh-8.4H，4位有效數，分辨率0.1nh
調諧電容：主電容30-500PF
電感測量誤差：<5%
調諧電容誤差和分辨率：±1.5p或<1%
標準測量頻點：全波段仁義頻率下均可測試 
Q合格預置范圍：5-1000聲光提示
諧振點搜索：自動掃描
Q量程切換：自動手動
諧振指針：LCD顯示
LCD顯示參數：F,L,C,Q波段等 使用方法
1.    被測樣品的準備
被測樣品要求為園形，直徑25.4～27mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1～5mm之間，如太薄或太厚則測試精度就會下降，樣品要盡可能平直。
下面推薦一種能提高測試性的方法：準備二片厚0.05mm的園形錫膜，直徑和平板電容器極片*，錫膜兩面均勻地涂上一層薄薄的凡士林，它起粘著作用，又能排除接觸面之間殘余空氣，把錫膜再粘在平板電容器兩個極片上，粘好后，極片呈鏡面狀為佳，然后放上被測樣品。
2. 測試順序
先要詳細了解配用儀器的使用方法，操作時，要避免人體感應的影響。
a.    把配用的儀器主調諧電容置于小電容量，微調電容置于－3pF。
b.    把本夾具測試裝置插到儀器測試回路的“電容”兩個端子上，即插入到儀器上方接線銅柱的右邊兩個圓柱內。
c.    配上相適應的高Q值電感線圈，選擇電感沒有特別的方法，只有試或憑經驗來選擇合適的那個，一般選擇使高頻儀器顯示Q值大的電感為合適。
注：以上步驟是為了使高頻儀器工作起來（儀器是LC諧振工作原理，所以要選擇合適的電感才能使儀器諧振）
d.    調節平板電容器測微桿，使二極片相接為止，讀取刻度值記為DO。
e.    再松開二極片，把被測樣品插入二極片之間，調節平板電容器，到二極片夾住樣品止（注意調節時要用測微桿，以免夾得過緊或過松），這時能讀取新的刻度值，記為D1，這時樣品厚度D2= D1－D0。
注：以上d和e兩步是測出被測樣片的厚度，方便后面計算介電常數時用。
f.    把園筒電容器置于7mm處（該值不是的，我們一般在測的時候放到7mm處就可以測了，不過有的時候在做到h步0驟時順時針旋轉完刻度了Q值還沒有達到一半，這時就要適當的把7mm刻度調整到9mm或更大了）。
g.    改變配合儀器頻率，使之諧振，讀得Q值。（如果測試材料樣片有“要求的測試頻率”，那么就先把頻率定位到該頻率，然后再調節儀器的主調電容，使儀器諧振（即儀器的Q值顯示為大）；如果不知道在頻率下測試的話，我們一般把頻率放在1MHz下來調試，然后再調節主調電容使儀器工作）。
h.    先順時針方向，后逆時針方向，調節園筒電容器，讀取當儀器指示Q值為原值的一半時測微桿上二個刻度值，取這二個值之差，記為M1。（先記下園筒電容在7mm時儀器諧振時的大Q值，即d步驟測得的Q值；然后調節園筒電容器，看儀器的Q值顯示為原來的一半時，讀取園筒電容器上邊的刻度為多少，要順時針和逆時針旋轉兩次取兩個刻度值；如果園筒電容器順時針轉到0刻度時Q值還沒有到一半，那么就要返回到第f步驟把園筒電容器置于9mm處或更大，重新操作）。 
i.    再調節園筒電容器，使儀器再次諧振（即把園筒電容器調回到7mm處）。
j.    取出平板電容器中的樣品，這時儀器又失諧，調節平
板電容器，使再諧振，讀取測微桿上的讀值D3，其變化值為
D4= D3－D0。
k.    和h款操作一樣，得到新的二個值之差，記為M2。
3.  計算測試結果
被測樣品的介電常數：
Σ＝D2 / D4
被測樣品的損耗角正切值：
     tgδ＝K（M1－M2 ）/ 15.5    
式中：K為園筒電容器線性變化率，一般為0.33。
4.  其他應用使用方法
使用本測試裝置和儀器配用，對絕緣材料以及其他高阻性能的薄材，列如：優質紙張、優質木材、粉壓片料等，進行相對測量，其測試方法就非常簡便、實用，采取被測樣品和標準樣品相比較方法，就能靈敏地區別二者之間的輕微差別，例如含水量、配用原料變動等等。
測試時先把標準樣品放入平板電容器，調節儀器頻率，諧振后讀得Q值，再換上被測樣品，調節園筒電位器，再諧振，看Q值變化，如Q值變化很小，說明標準樣品和被測樣品高頻損耗值*，反之說明二者性能有區別，如園筒電容器調節不能再諧振，通過調節儀器頻率才能諧振，且頻率變化較大，說明被測樣品和標準樣品的配用原材料相差較大。