介電常數(shù)測試儀的摘要

介電常數(shù)測量技術(shù)在民用，工業(yè)以及軍事等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文主要對介電常數(shù)測量的常用方法進(jìn)行了綜合論述。首先對國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比總結(jié)；然后分別論述了幾種常用測量方法的基本原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展近況；后對幾種測量方法進(jìn)行了對比總結(jié)，得出結(jié)論。介電常數(shù)是物體的重要物理性質(zhì)，對介電常數(shù)的研究有重要的理論和應(yīng)用意義。電氣工程中的電介質(zhì)問題、電磁兼容問題、生物醫(yī)學(xué)、微波、電子技術(shù)食品加工和地質(zhì)勘探中，無一不利用到物質(zhì)的電磁特性，對介電常數(shù)的測量提出了要求。目前對介電常數(shù)測量方法的應(yīng)用可以說是遍及民用、工業(yè)、國防的各個領(lǐng)域在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲藏、加工、滅菌、分級及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測量技術(shù)。例如，通過測量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì)、含水率、發(fā)酵和干燥過程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外，根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水率確定殺菌時間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之一[1]。在路基壓實(shí)質(zhì)量檢測和評價中，如果利用常規(guī)的方法，盡管測量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大、周期長、速度慢且對路面造成破壞。由于土體的含水量、溫度及密度都會對其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此可以采用雷達(dá)對整個區(qū)域進(jìn)行測試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過分析介電性得到路基的密度及壓實(shí)度等參數(shù)，達(dá)到快速測量路基的密度及壓實(shí)度的目的[2]。此外，復(fù)介電常數(shù)測量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測中得到了應(yīng)用[3]。并且還可通過對巖石介電常數(shù)的測量對地震進(jìn)行預(yù)報[4]。上面說的是介電常數(shù)測量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲存器件中的應(yīng)用。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)[5]。在半導(dǎo)體儲存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問題，同時具備特殊的物理特性，可以實(shí)現(xiàn)具有特殊性能的新器件[6]。在軍事方面，介電常數(shù)測量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和各種特殊材料的制造與檢測當(dāng)中。對介電常數(shù)測量技術(shù)的應(yīng)用可以說是不勝枚舉。介電常數(shù)的測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國防各個領(lǐng)域，并且有發(fā)展的空間和必要性。我們對測量介電常數(shù)的方法進(jìn)行總結(jié)，能更清晰的認(rèn)識測量方法的現(xiàn)狀，為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法，是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。

工作特性

   1．Q值測量

  a．Q值測量范圍：2～1023；

  b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；

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～60MHz  固有誤差 ≤6％±滿度值的2%  工作誤差≤8％±滿度值的2%

電感測量范圍 14.5nH～8.14H

直接測量范圍 1-460P  主電容調(diào)節(jié)范圍 40～500pF  準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

 注：大于直接測量范圍的電容測量見使用方法。

信號源頻率覆蓋范圍

頻率范圍 10kHz～70MHz

CH1 10～99.9999kHz CH2  100～999.999kHz  CH3 1～9.99999MHz CH4 10～70MHz ?頻率指示誤差3×10-5±1個字

  5．Q合格指示預(yù)置功能：預(yù)置范圍：5～1000

   6．Q表正常工作條件

   a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

  b．相對濕度：<80％；

  c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

   7．其他

  a．消耗功率：約25W；

   b．凈重：約7kg；

   c.外型尺寸：（寬×高×深）mm：380×132×280。