介电常数测试仪器

一、概述

        ZJD-B介电常数测试仪器是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至zui低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为精确。仪器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。该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。

     介电常数测试仪器遵从标准：GB/T5594.4-1985/GB/T 1409

二、的技术指标

1．Q值测量

a．Q值测量范围：5～999。

b．Q值量程分档：30、100、300、999、自动换档。

c．标称误差

      频率范围：25kHz～10mHz；

      固有误差：≤5％±满度值的2％；工作误差：≤7％±满度值的2％；

      频率范围：10MHz～50MHz；

      固有误差：≤7％±满度值的2％；工作误差：≤10％±满度值的2％。

2．电感测量

a．测量范围：0.1μH～1H。

b．分    档：分七个量程。

      0.1～1μH，    1～10μH，    10～100μH，

      0.1～lmH，     1～10mH，     10～100mH，   100 mH～1H。

3．电容测量

a．测量范围：1～460pF(460pF以上的电容测量见使用规则)；

b．电容量调节范围

      主调电容器：40～500pF；

      准  确  度：150pF以下±1.5pF；150pF以上±1％；

      微调电容量：－3pF～0～＋3pF；

      准  确  度：±0.2pF。

4．振荡频率

a．振荡频率范围：25kHz～50MHz；

b．频率分档：

25～74kHz，    74～213kHz，    213-700kHz，    700kHz～1.95MHz，

1.95MHz～5.2MHz，    5.2MHz～17MHz，    17～50MHz。

c．频率误差：2×10-4±1个字。

5．Q合格指示预置功能，预置范围：5～999。

6．仪器正常工作条件

a. 环境温度：0℃～+40℃；

b．相对湿度：<80％；

c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。   

7．试样尺寸

圆片形：厚度2+0.5mm，直径为Φ30~40mm（ε<12时），Φ25~35mm（ε=12~30时），Φ15~20mm（ε>30时）

8．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、实验步骤：

1．适用于110V/220V , 50Hz+0.5Hz交流电，使用前要检查市电电压是否合适，采用稳压电源，以保证测试条件的稳定。

2．开机预热15分钟，使仪器恢复正常状态后才能开始测试。

3．按部件标准制备好的陶瓷试样，两面用烧渗法被上银层，并分别焊上一根Φ0.8mm，30~40mm长的金属引线。引线材料为铜，表面镀银并浸锡。

4．选择适当的辅助线圈插入电感接线柱。根据需要选择振荡器频率，调节测试电路电容器使电路谐振。假定谐振时电容为C1，品质因素为Q1。

5． 将被测样品接在“CX"接线柱上。

6．再调节测试电路电容器使电路谐振，这时电容为C2，可以直接读出Q2，并且Q2= Q1－△Q，。

7．用游标卡尺量出试样的直径Φ和厚度d（分别在不同位置测得两个数据，再取其平均值）。

8.方形式样按其边长的4倍计算Φ值 

四、注意事项

1．圆片形试样的尺寸（Φ=38mm+1mm，d=2mm+0.5mm）要符合公差要求，两面烧渗银层、浸锡及焊接引出线要符合技术条件。

2．电压或频率的剧烈波动常使电桥不能达到良好的平衡，所以测定时，电压和频率要求稳定，电压变动不得大于1%，频率变动不得大于0.5%。

3．电极与试样的接触情况，对tanδ的测试结果有很大影响，因此烧渗银层电极要求接触良好、均匀，而厚度合适。

4．试样吸湿后，测得的tanδ值增大，影响测量精度，应严格避免试样吸潮。

5．在测量过程中，注意随时检查电桥本体屏蔽的情况，当电桥真正达到平衡，“本体-屏蔽"开关置于任何一边时，检查计光带均应zui小，而无大变化。

五、维修

     1．新购仪器的检查

       新购的仪器能选用LKI-2电感组，将各个电感在各个不同频率测试Q值，把测试的情况，例使用的电感号，测试频率Q读数，电容读数等多次测得数及测试环境条件逐一详细记录，并把记录保存起来，以供以后维修时作参考。

       LKI-2电感组是测试时作辅助电感用的，不能把这些电感当作高精度的标准电感看待。随着测试环境条件不同，测得电感器Q值和分布电容可能略有不同。

2．使用和保养

       是比较精密的阻抗测量仪器，在合理使用和注意保养情况下，才能保证长期稳定和较高的测试精度。

a．熟悉本说明书，正确地使用仪器；

b．使仪器经常保持清洁、干燥；

c．本仪器保用期为两年，如发现机械故障或失去准确度，可以原封送回本厂，免费修理。

附表一  LKI-2电感组

附：在测量Q值时附加说明

3．电感组

      Q表是根据串联谐振和电压比值原理工作的，Q表的指示Q值是包括被测件的有效Q值及测试回路固有残量在内的整个谐振回路有效Q值，必须用Q表测试回路残量修正Q表的指示Q值，这是Q表测量的一个重要特点。

附表二  各Q值均值回路指示值 和测试回路平均残量修正系数表

Qe：标准有效Q值

      在一般情况下，Q表作为低精度仪器使用或利用Q表对线圈作比较测量时，可不必对残量的影响进行修正。

Q值测量误差可按Q值参考标准不同分为二类。

      我厂采用的一种是以Q表生产厂家所提供并经计量部门审核的均值回路标准指示值Qen为参考标准，Q表指示Q值Qi的相对误差由下式表示：

δQi=[(Qi-Qen)÷Qen]× 100％

式中Qi为标有Qen值标准量具在Q表上的实际指示值。

注：修正系数主要用于用户测量一个器件Q值时，根据指示的Qi值换算出较准础的Q值。

五、的交收检验

1．检验环境要求：

a．环境温度：20℃±2℃  相对湿度<50％；

b．供电电源：220V±10V  50Hz±1Hz。

2．检验设备要求：

a．设备应在计量后的有效使用期内。

3．Q值指示检验

a．检验设备：ZJD-A标准线圈一套；

b．把标准Q值线圈接入ZJD-A电感接线柱上；

c．选择标准Q值线圈所规定的检定频率；

d．ZJD-B表的Q值读数与标准线圈的本机均值，Qen 间的相对误差应符合

二.1.C条固有误差所规定。

本机均值系数见附表二。

4．调谐电容器准确度检验

a. 测试时应断开Q表电源；

b．设备连接如图五所示，连接线应尽量短，尽可能减小分布电容；

                  图五

c．电容测试仪技术指标

   测试范围：30-550pF、±5pF；

   测试精度：30-550pF±0.1％、±5pF±0.05pF；

d．调谐电容器刻度盘上指示值与电容测试仪指示值之间误差应符合二.3.b条规定。

5．频率指示误差检验

a．设备连接如图六所示

                   图六

b．从后面板的频率监测端用BNC电缆连至频率计数器输入端；

c．频率计数器技术要求

   测量范围：10Hz-100MHz；

   测量误差：<1×10-6；

   测量灵敏度：<30mV；

d．测试线要求：高频电缆$YV-50-3；

e．Q表频率指示值与频率计数器读数值间的误差应符合二.4.C条规定。

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