高频介电常数介质损耗测试仪

高频介电常数介质损耗测试仪

一、概述

   ZJD-C介质损耗及介电常数测试仪能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。该仪器广泛地用于科研机关、学校、工厂等单位。

   ZJD-C介质损耗及介电常数测试仪是中航时代公司研制的产品。它以DDS数字直接合成方式产生信号源，频率达160MHz，信号源具有信号失真小，频率精确、信号幅度稳定的优点，更保证了测量精度的精确性，主电容调节用步进马达控制，频率和电容值可设置，电容、电感、Q值、频率、量程都用数字显示。在某一频率下，只要能找到谐振点，都能直接读出电感、电容值，大大扩展了电感的测量范围，而不再是固定的几个频率下才能测出电感值的大小。ZJD-C*的谐振点频率自动搜索或电容自动搜索功能，能帮助你在使用时快速地找到被测量器件的谐振点，自动读出Q值和其它参数。Q值量程可手动或自动转换。

二、工作特性

   1．Q值测量

   a．Q值测量范围：2～1023。

   b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

频率范围（100kHz～10MHz）： 频率范围（10MHz～160MHz）：

固有误差：≤5％±满度值的2% 固有误差：≤6％±满度值的2%

工作误差：≤7％±满度值的2% 工作误差：≤8％±满度值的2%

   2．电感测量范围：4.5nH~7.9mH

3．电容测量：1~205

主电容调节范围：18～220pF

准确度：150pF以下±1.5pF； 150pF以上±1%

   注：大于直接测量范围的电容测量见后页使用说明

   4．信号源频率覆盖范围

 频率范围CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

 CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

   5．Q合格指示预置功能:      预置范围：5～1000。

   6．-B测试仪正常工作条件

   a.  环境温度：0℃～+40℃；

   b．相对湿度：<80％；

   c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

   7．其他

   a．消耗功率：约25W；

   b．净重：约7kg；

   c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

三、工作原理

     1．“Q"的定义

     ZJD-C测试仪是根据串联谐振原理设计，以谐振电压的比值来定位Q值。

“Q"表示元件或系统的“品质因数"，其物理含义是在一个振荡周期内贮存的能量与损耗的能量之比。对于电抗元件(电感或电容)来说，即在测试频率上呈现的电抗与电阻之比。

或   …………………………… (1)

图  一

在图（一）所示的串联谐振电路中，所加的信号电压为Ui，频率为f，在发生谐振时：

 或  ………………………………(2)

    回路中电流  ……………………………………………(3)

故电容两端的电压 

                  …………………………………(4)

 即谐振时电容上的电压与输入电压之比为Q。

    -B测试仪就是按上述原理设计的。

    2．-B测试仪整机工作原理（见图二）

图  二

ZJD-C型测试仪的工作原理框图如图二所示。它以ATM128单片计算机作为控制核心，实现对各种功能的控制。DDS数字直接合成信号源为Q值测量提供了一个优质的高频信号。信号源输出一路送到程控衰减器和自动稳幅放大控制单元，该单元根据CPU的指令对信号

衰减后送往信号激励放大器，同时对信号检波后送出一直流控制信号到压控信号源实现自动稳幅。信号激励部分输出送到一个宽带分压器，由分压器馈给测试调谐回路一个恒定幅度的信号。当测试回路处于谐振状态时，在调谐电容CT两端的信号幅度将是分压器提供的信号幅度Q倍。在CT两端取得的调谐信号被信号放大单元适当放大后送到检波和数字取样单元，检波后送到控制中心CPU去进行数据处理。

调谐电容有步进马达带动，根据不同电容值由CPU计算脉冲数去控制马达。电容值可预置并可电容搜索。  

工作频率值、频段、主调电容器值、谐振电感值、Q值、Q值比较设置状态、Q值量程、手/自动状态、频率或电容搜索指示、Q值调谐指示带、，都显示液晶屏上，如图三所示。

图  三

整个显示屏共分为四行

先进行：左边  信号源频率指示，共6位

        右边  信号源虚拟频段指示（1-4）

第二行：左边  调谐电容指示值，4位

        右边  电感指示值，4位

第三行：左边  Q值指示值    

右边  Q值合格比较状态 

第四行：左边  Q值量程，手动/自动切换指示/调谐点自动搜索指示

右边上部  Q值量程范围指示 

右边下部  Q值调谐光带指示