測量介電常數的幾種主要方法
點(diǎn)擊次數:8177 更新時(shí)間:2020-03-13
測量介電常數的方法主要有集中電路法、傳輸線(xiàn)法、諧振法、自由空間波法等等。其中,傳輸線(xiàn)法、集中電路法、諧振法等屬于實(shí)驗室測量方法。
1、集中電路法:
集中電路法是一種在低頻段將有耗材料填充電容,利用電容各參數以及測量得到的導納推出介電常數的一種方法。為了測量導納,通常用并聯(lián)諧振回路測出Q值(品質(zhì)因數)和頻率,進(jìn)而推出介電常數。由于其高頻率會(huì )受到小電感的限制,這種方法的高頻率一般是100 MHz。小電感一般為10 nHz左右。
2、傳輸線(xiàn)法:
傳輸線(xiàn)法是網(wǎng)絡(luò )法的一種,是將介質(zhì)置入測試系統適當位置作為單端口或雙端口網(wǎng)絡(luò )。雙端口情況下,通過(guò)測量網(wǎng)絡(luò )的s參數來(lái)得到微波的電磁參數。同時(shí)測量傳輸系數或者反射系數的相位和幅度,改變樣品長(cháng)度或者測量頻率,測出這時(shí)的幅度響應,聯(lián)立方程組就能夠求出相對介電常數。
3、諧振法:
諧振法是將樣品作為諧振結構的一部分來(lái)測量介電常數的方法,分為微擾法、全部填充諧振器空間的方法以及部分填充諧振器空間的方法。
4、自由空間法:
自由空間法其實(shí)也可算是傳輸線(xiàn)法。它的原理可參考線(xiàn)路傳輸法,通過(guò)測得傳輸和反射系數,改變樣品數據和頻率來(lái)得到介電常數的數值。性能特點(diǎn):
1.平板電容器
極片尺寸:φ25.4mmφ50mm
極片間距可調范圍和分辨率:≥10mm,±0.01mm
2.園筒電容器
電容量線(xiàn)性:0.33pF / mm±0.05 pF
長(cháng)度可調范圍和分辨率:≥0~20mm,±0.01mm
3.夾具插頭間距:25mm±1mm
4.夾角損耗角正切值:≤4×10-4(1MHz時(shí))
5、數顯電極
測試原理
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(diǎn)自動(dòng)設定,諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索,Q值量程自動(dòng)轉換,數值顯示等新技術(shù),改進(jìn)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(dòng)穩幅等技術(shù),使得新儀器在使用時(shí)更為方便,測量值更為精確。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(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線(xiàn)的特性阻抗等。
本測試裝置是由二只測微電容器組成,平板電容器一般用來(lái)夾持被測樣品,園筒電容器是一只分辨率高達0.0033pF的線(xiàn)性可變電容器,配用儀器作為指示儀器,絕緣材料的損耗角正切值是通過(guò)被測樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品的Q值變化,由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。同時(shí),由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數。
概述
介質(zhì)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(zhì),通過(guò)測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(ε),可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數的各種因素,為提高材料的性能提供依據;該儀器用于科研機關(guān)、學(xué)校、工廠(chǎng)等單位對無(wú)機非金屬新材料性能的應用研究。
滿(mǎn)足標準:GBT 1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長(cháng)在內)下電容率和介質(zhì)損耗因數的推薦方法
維修保養
本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備,所以在使用和保存時(shí)要避免振動(dòng)和碰撞,要求在不含腐蝕氣體和干燥的環(huán)境中使用和保存,不能自行拆裝,否則其工作性能就不能保證,如測試夾具受到碰撞,或者作為定期檢查,要檢測以下幾個(gè)指標:
1. 平板電容器二極片平行度不超過(guò)0.02mm。
2. 園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過(guò)0.1mm。
3. 保證二個(gè)測微桿0.01mm分辨率。
4. 用精密電容測量?jì)x(±0.01pF分辨率)測量園筒電容器,電容呈線(xiàn)性率,從0~20mm,每隔1mm測試一點(diǎn),要求符合工作特性要求。
附表一,介質(zhì)損耗測試系統主要性能參數一覽表
BH916測試裝置 GDAT高頻Q表
平板電容極片 Φ50mm/Φ25.4mm 可選頻率范圍10KHz-70MHz
間距可調范圍≥15mm 頻率指示誤差3×10-5±1個(gè)字
夾具插頭間距25mm±0.01mm 主電容調節范圍30-500/18-220pF
測微桿分辨率0.001mm 主調電容誤差<1%或1pF
夾具損耗角正切值≦4×10-4 (1MHz) Q測試范圍2~1023
儀器技術(shù)指標:
☆Q值測量:
a.Q值測量范圍:5~999。 b.Q值量程分檔:30、100、300、999、自動(dòng)換檔。
c.標稱(chēng)誤差
頻率范圍:25kHz~10MHz; 固有誤差:≤5%±滿(mǎn)度值的2%;工作誤差:≤7%±滿(mǎn)度值的2%;
頻率范圍:10MHz~50MHz; 固有誤差:≤7%±滿(mǎn)度值的2%;工作誤差:≤10%±滿(mǎn)度值的2%。
☆電感測量:
a.測量范圍:0.1μH~1H。
b.分 檔:分七個(gè)量程。
0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,
0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。
☆電容測量:
a.測量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測量見(jiàn)使用規則);
b.電容量調節范圍
主調電容器:40~500pF; 準 確 度:150pF以下±1.5pF;150pF以上±1%;
微調電容量:-3pF~0~+3pF; 準 確 度:±0.2pF。
☆振蕩頻率:
a.振蕩頻率范圍:25kHz~50MHz;
b.頻率分檔
25~74kHz, 74~213kHz, 213-700kHz, 700kHz~1.95MHz,
1.95MHz~5.2MHz, 5.2MHz~17MHz, 17~50MHz。
c.頻率誤差:2×10-4±1個(gè)字。
☆Q合格指示預置功能,預置范圍:5~999。
☆儀器正常工作條件
a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃; b.相對濕度:<80%; c.電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。
☆試樣尺寸
圓片形:厚度2+0.5mm,直徑為Φ30~40mm(ε<12時(shí)),Φ25~35mm(ε=12~30時(shí)),Φ15~20mm(ε>30時(shí))
☆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。
☆ Q合格指示預置功能
預置范圍:5~1000。
關(guān)鍵詞 介電常數介質(zhì)損耗測試儀 高頻介電常數測試儀 塑料介電常數測試儀 電容率測試儀 高壓電橋 薄膜介電常數介質(zhì)損耗測試儀 高頻/音頻介電常數介質(zhì)損耗測試儀 工頻介電常數測試儀