測量介電常數(shù)的幾種主要方法
點擊次數(shù)：8634 更新時間：2020-03-13
測量介電常數(shù)的方法主要有集中電路法、傳輸線法、諧振法、自由空間波法等等。其中，傳輸線法、集中電路法、諧振法等屬于實驗室測量方法。
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(shù)以及測量得到的導(dǎo)納推出介電常數(shù)的一種方法。為了測量導(dǎo)納，通常用并聯(lián)諧振回路測出Q值(品質(zhì)因數(shù))和頻率，進而推出介電常數(shù)。由于其高頻率會受到小電感的限制，這種方法的高頻率一般是100 MHz。小電感一般為10 nHz左右。
2、傳輸線法：
傳輸線法是網(wǎng)絡(luò)法的一種，是將介質(zhì)置入測試系統(tǒng)適當(dāng)位置作為單端口或雙端口網(wǎng)絡(luò)。雙端口情況下，通過測量網(wǎng)絡(luò)的s參數(shù)來得到微波的電磁參數(shù)。同時測量傳輸系數(shù)或者反射系數(shù)的相位和幅度，改變樣品長度或者測量頻率，測出這時的幅度響應(yīng)，聯(lián)立方程組就能夠求出相對介電常數(shù)。
3、諧振法：
諧振法是將樣品作為諧振結(jié)構(gòu)的一部分來測量介電常數(shù)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：
自由空間法其實也可算是傳輸線法。它的原理可參考線路傳輸法，通過測得傳輸和反射系數(shù)，改變樣品數(shù)據(jù)和頻率來得到介電常數(shù)的數(shù)值。性能特點：
1.平板電容器
極片尺寸：φ25.4mmφ50mm
極片間距可調(diào)范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm
2.園筒電容器
電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF
長度可調(diào)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)
5、數(shù)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(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便，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夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達0.0033pF的線性可變電容器，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測樣品放進平板電容器和不放進樣品的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，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數(shù)。
概述
介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復(fù)合材料等的一項重要的物理性質(zhì)，通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε)，可進一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；該儀器用于科研機關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。
滿足標(biāo)準(zhǔn)：GBT 1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法
維修保養(yǎng)
本測試裝置是由精密機械構(gòu)件組成的測微設(shè)備，所以在使用和保存時要避免振動和碰撞，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，要檢測以下幾個指標(biāo)：
1. 平板電容器二極片平行度不超過0.02mm。
2. 園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。
3. 保證二個測微桿0.01mm分辨率。
4. 用精密電容測量儀(±0.01pF分辨率)測量園筒電容器，電容呈線性率，從0~20mm，每隔1mm測試一點，要求符合工作特性要求。
附表一,介質(zhì)損耗測試系統(tǒng)主要性能參數(shù)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(diào)范圍≥15mm 頻率指示誤差3×10-5±1個字
夾具插頭間距25mm±0.01mm 主電容調(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF
測微桿分辨率0.001mm 主調(diào)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(biāo)：
☆Q值測量：
a.Q值測量范圍：5～999。 b.Q值量程分檔：30、100、300、999、自動換檔。
c.標(biāo)稱誤差
頻率范圍：25kHz～10MHz； 固有誤差：≤5%±滿度值的2%；工作誤差：≤7%±滿度值的2%；
頻率范圍：10MHz～50MHz； 固有誤差：≤7%±滿度值的2%；工作誤差：≤10%±滿度值的2%。
☆電感測量：
a.測量范圍：0.1μH～1H。
b.分 檔：分七個量程。
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以上的電容測量見使用規(guī)則)；
b.電容量調(diào)節(jié)范圍
主調(diào)電容器：40～500pF； 準(zhǔn) 確 度：150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%；
微調(diào)電容量：-3pF～0～+3pF； 準(zhǔn) 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個字。
☆Q合格指示預(yù)置功能，預(yù)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)，Φ25~35mm(ε=12~30時)，Φ15~20mm(ε>30時)
☆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(yù)置功能
預(yù)置范圍：5～1000。
關(guān)鍵詞 介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀 高頻介電常數(shù)測試儀 塑料介電常數(shù)測試儀 電容率測試儀 高壓電橋 薄膜介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀 高頻/音頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀 工頻介電常數(shù)測試儀
