材料介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀

  介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀附表一,介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)主要性能參數(shù)一覽表

BH916測(cè)試裝置                                         GDAT高頻Q表

平板電容極片 Φ50mm/Φ38mm                            可選頻率范圍20KHz-60MHz/200KHz-160MHz

間距可調(diào)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(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF

測(cè)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(cè)試范圍2～1023

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀特點(diǎn)

1、《BH916介質(zhì)損耗裝置》(測(cè)試夾具)是測(cè)試系統(tǒng)的核心檢測(cè)部件，它由一個(gè)LCD數(shù)字顯示的微測(cè)量裝置和一對(duì)經(jīng)精密加工的、間距可調(diào)的平板電容器極片組成。

平板電容器極片用于夾持被測(cè)材料樣品，微測(cè)量裝置則顯示被測(cè)材料樣品的厚度。

通過被測(cè)材料樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品時(shí)的Q值變化的量化，測(cè)得絕緣材料的損耗角正切值。

從平板電容器平板間距的讀值變化則可換算得到絕緣材料介電常數(shù)。

BH916介質(zhì)損耗測(cè)試裝置是本公司研制的更新?lián)Q代產(chǎn)品，精密的加工設(shè)計(jì)、精確的LCD數(shù)字讀出、一鍵式清零功能，克服了機(jī)械刻度讀數(shù)誤差和圓筒形電容裝置不可避免的測(cè)量誤差。

2、基于串聯(lián)諧振原理的《GDAT高頻Q表》是測(cè)試系統(tǒng)的二次儀表，其數(shù)碼化主調(diào)電容器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)代表了行業(yè)的zui高成就，隨之帶來了頻率、電容雙掃描GDAT的全新搜索功能。

該表具有*人機(jī)界面，采用LCD液晶屏顯示各測(cè)量因子：Q值、電感L、主調(diào)電容器C、測(cè)試頻率F、諧振趨勢(shì)指針等。

高頻信源采用直接數(shù)字合成,測(cè)試頻率10KHz-60MH或200KHz-160MHz，頻率精度高達(dá)1×10-6。

國(guó)標(biāo)GB/T 1409-2006規(guī)定了用Q表法來測(cè)定電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)。

把被測(cè)材料作為平板電容的介質(zhì)，與輔助電感等構(gòu)成串聯(lián)諧振因子引入Q表的測(cè)試回路，以獲取zui高的測(cè)試靈敏度。

因而Q表法的測(cè)試結(jié)果更真實(shí)地反映了介質(zhì)在高頻工作狀態(tài)下的特征。

GDAT高頻Q表的全數(shù)字化界面和微機(jī)控制使讀數(shù)清晰穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。

操作者能在任意點(diǎn)頻率或電容值的條件下檢測(cè)Q值甚至tanδ，無須關(guān)注量程和換算，*摒棄了傳統(tǒng)Q表依賴面板上印制的輔助表格操作的落后狀況，它無疑是電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)測(cè)量的理想工具。

3、數(shù)據(jù)采集和tanδ自動(dòng)測(cè)量控件（裝入GDAT)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的微處理化，tanδ 測(cè)量結(jié)果的獲得無須繁瑣的人工處理，因而提高了數(shù)據(jù)的精確度和測(cè)量的同一性，是人工讀值和人工計(jì)算*的。

4、一個(gè)高品質(zhì)因數(shù)（Q)的電感器是測(cè)量系統(tǒng)*的輔助工具，關(guān)乎測(cè)試的靈敏度和精度，在系統(tǒng)中它與平板電容（BH916）構(gòu)成了基于串聯(lián)諧振的測(cè)試回路。

本系統(tǒng)推薦的電感器為L(zhǎng)KI-1電感組共由9個(gè)高性能電感器組成，以適配不同的檢測(cè)頻率。

使用方法

高頻Q表是多用途的阻抗測(cè)量?jī)x器，為了提高測(cè)量精度，除了使Q表測(cè)試回路本身殘余參量盡可能地小，使耦合回路的頻響盡可能地好之外，還要掌握正確的測(cè)試方法和殘余參數(shù)修正方法。

1．測(cè)試注意事項(xiàng)

a．本儀器應(yīng)水平安放；

b．如果你需要較精確地測(cè)量，請(qǐng)接通電源后，預(yù)熱30分鐘；

c．調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時(shí)，當(dāng)接近諧振點(diǎn)時(shí)請(qǐng)緩調(diào)；

d．被測(cè)件和測(cè)試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短，足夠粗，并應(yīng)接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測(cè)量誤差；

e．被測(cè)件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時(shí)可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊；

f．手不得靠近試件，以免人體感應(yīng)影響造成測(cè)量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。

2．高頻線圈的Q值測(cè)量（基本測(cè)量法）

  A．直接法

  a．將被測(cè)線圈接在“L_x”接線柱上；

  b．選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l段和工作頻率；

  c．先調(diào)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn)，即Q表讀數(shù)達(dá)zui大，此讀數(shù)即為被測(cè)電感的有效Q值(Q_e)，若需得到被測(cè)電感的真實(shí)Q值（Q_T），則應(yīng)先測(cè)出線圈分布電容C₀，然后照下式修正

C₁是調(diào)諧電容器諧振時(shí)讀數(shù)，如諧振時(shí)C₁的讀數(shù)很大，C₀只占很小比例，則有效Q值(Q_e)和真實(shí)Q值(Q_T)差別可以忽略。

當(dāng)Q值量程選擇自動(dòng)切換時(shí)，在調(diào)諧時(shí)，如遇量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，應(yīng)停頓一下，待Q值穩(wěn)定后，根據(jù)讀數(shù)值變大或變小，確定繼續(xù)調(diào)電容的方向。

B．變?nèi)莘?/span>

a．照直讀法“a-d”進(jìn)行，記下諧振時(shí)電容讀數(shù)C₁和Q₁；

b．調(diào)節(jié)主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)，使Q值二次指示均為Q₁的0.707時(shí)，記下此時(shí)兩次電容讀數(shù)的差數(shù)ΔC，

倘要得到精確結(jié)果，則線圈的分布電容應(yīng)加在C₁之內(nèi)，并應(yīng)使主調(diào)電容作多次偏調(diào)，然后取其平均讀數(shù)。

測(cè)Q值較高的線圈時(shí)，Q值下降到0.707 Q₁時(shí)，電容偏調(diào)很小，讀數(shù)誤差較大，這時(shí)可將主電容作較大偏調(diào)(10％以內(nèi))，記下偏調(diào)數(shù)ΔC和偏調(diào)后的Q值讀數(shù)Q₂，這時(shí)Q值表達(dá)式為：

C. 變頻法

a．按直讀法“a-d”進(jìn)行，記下諧振時(shí)讀數(shù)C₁和Q₁以及頻率讀數(shù)f₀；

b．改變信號(hào)源的頻率使Q值二次指示為Q₁的0.707(一次容性失諧，一次感性失諧)，記下此時(shí)二次頻率讀數(shù)差值Δf，這時(shí)回路的真實(shí)Q_T為：

考慮到線圈的分布電容時(shí)，線圈的有效Q值為

    變頻法測(cè)量Q值一般表達(dá)式為(未考慮分布電容)：

注：Δf是頻率偏調(diào)數(shù)，Q₁為諧振時(shí)Q表讀數(shù)，Q₂是偏調(diào)后Q表讀數(shù)。

3．高頻線圈電感值的測(cè)量

a．將被測(cè)線圈接在“L_x”接線柱上，接觸要良好；

b．根據(jù)線圈大約電感值，按所需選一個(gè)合適的頻率以保證能諧振；

c．如要得到真實(shí)電感數(shù)（L_T），必須先測(cè)得電感分布電容量C₀，如分布電容較小的話，在調(diào)到諧振點(diǎn)后，記下主調(diào)電容C₁，然后再將主調(diào)電容量調(diào)在“C₁+C₀”值上，這時(shí)度盤的電感讀數(shù)乘以對(duì)應(yīng)的倍數(shù)，就是所求真實(shí)電感讀數(shù)，也可按以下公式計(jì)算求得：

f被測(cè)電感小于1μH時(shí)，按上法測(cè)得電感值還應(yīng)減去儀器中測(cè)試回路本身剩余電感“L₀”（A  L0約26nH,，C  L0約7nH）。

4．高頻線圈分布電容C₀的測(cè)量

A．倍頻率法

如線圈的分布電容較大，可用此法作近似測(cè)試。

將被測(cè)線圈按在“L_x””接線柱上，調(diào)調(diào)諧電容器到zui大電容數(shù)值，調(diào)訊號(hào)源頻率到諧振，令諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f₁和C₁。然后將訊號(hào)源頻率調(diào)到f₂ (f₂=n f₁)，再調(diào)電容器度盤到諧振點(diǎn)，此時(shí)電容讀數(shù)為C₂，根據(jù)下式即可求出分布電容量（測(cè)量時(shí)微調(diào)電容到零）

如取n=2，則為：C₀=（C₁－4C₂）/ 3。

若取不同C₁進(jìn)行多次測(cè)量后取一個(gè)平均值，則測(cè)試結(jié)果將較為準(zhǔn)確。

   B．自然頻率法（此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果）

   a．將被測(cè)線圈接在“L_x”接線柱上；

   b．將微調(diào)電容器度盤調(diào)至零，調(diào)諧電容器度盤調(diào)到zui大電容值C₁；

   c．調(diào)訊號(hào)源頻率，使回路諧振，該頻率為f₁；

   d．取下被測(cè)線圈，換上一個(gè)能在調(diào)諧電容器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)和十倍于f₁頻率諧振的電感；

   e．訊號(hào)源調(diào)到10 f₁位置，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn)；

   f．將被測(cè)線圈接在“C_x”兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器達(dá)諧振，此時(shí)視電容讀數(shù)是增加還是減小。若增加，則應(yīng)將振蕩器頻率調(diào)高些，若減小，則頻率調(diào)低些；

   g．再取下被測(cè)線圈，調(diào)節(jié)主調(diào)電容達(dá)到諧振；

   h．重復(fù)步驟“f”、“g”直到某一頻率，被測(cè)線圈接上“C_x”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn)，這一頻率即為被測(cè)線圈的自然諧振頻率f₂，它的C₀數(shù)值為：

C₀=C₁ (f₁／f₂)²

  注：測(cè)量中所需輔助線圈可由LKI-l電感組提供便利。

  5．電容器容量的測(cè)量

  A. 在測(cè)量范圍內(nèi)的小于主調(diào)電容量的電容器的測(cè)量

a．選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“L_x”的兩端；

b．將調(diào)諧電容器調(diào)到zui大值附近，令這個(gè)電容是C₁，如未知電容是小數(shù)值的，C₁應(yīng)調(diào)到較小電容值附近，以便達(dá)到盡可能高的分辨率；

c．調(diào)訊號(hào)源的頻率，使測(cè)試回路諧振，令諧振器Q的讀數(shù)為Q₁；

d．將被測(cè)電容接在“C_x”兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器，使測(cè)試電路再諧振，令新的調(diào)諧電容值為C₂和指示Q值為Q₂。

被測(cè)電容的有效電容為：C_x= C₁－C₂

電容器損耗角正切為：

電容器的有效并聯(lián)電阻為：

C₀為回路諧振電感的自身電容。

B．大于調(diào)諧電容量的電容器用可替代法測(cè)量

a. 取一只適當(dāng)容量的標(biāo)準(zhǔn)電容量，其容量為C₃，將它接在“C_x”接線柱上；

b．按5A／a-c各測(cè)試步驟；

c．取下標(biāo)準(zhǔn)電容器，將被測(cè)電容接到“C_x”接線柱，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器到諧振，此時(shí)主調(diào)電容量讀數(shù)為C₂，則C_x可由下式得到：

C_x=C₃+ C₁－C₂

6．Q合格范圍預(yù)置功能使用（AS2853A暫時(shí)只能設(shè)置下限值）

Q合格范圍預(yù)置功能特別適用于工廠需大批量測(cè)試某同一規(guī)格元件的Q值，當(dāng)該元件Q值超過某一給定值或在一定范圍內(nèi)即為合格，這時(shí)液晶顯示屏顯示“OK”，儀器同時(shí)鳴叫提醒，這樣可減輕工人視力疲勞，同時(shí)大大加快了測(cè)試速度。 

維修

1．新購(gòu)儀器的檢查

新購(gòu)的儀器能先用LKI-1電感組，將各個(gè)電感在各個(gè)不同頻率測(cè)試Q值，把測(cè)試的情況，例使用的電感號(hào)、測(cè)試頻率Q讀數(shù)、電容讀數(shù)等多次測(cè)得數(shù)及測(cè)試環(huán)境條件逐一詳細(xì)記錄，并把記錄保存起來，以供以后維修時(shí)作參考。

LKI-1電感組是測(cè)試時(shí)作輔助電感用的，不能把這些電感當(dāng)作高精度的標(biāo)準(zhǔn)電感看待。隨著測(cè)試環(huán)境條件不同，測(cè)得電感器Q值和分布電容可能略有不同。

2．使用和保養(yǎng)

高頻Q表是比較精密的阻抗測(cè)量?jī)x器，在合理使用和注意保養(yǎng)情況下，才能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定和較高的測(cè)試精度。

a．熟悉本說明書，正確地使用儀器；

b．使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥；

c．本儀器保用期為18個(gè)月，如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度，可以原封送回本廠，免費(fèi)修理。 

北廣電性能及橡膠塑料常用儀器

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BEST 系列   碳素材料電阻率測(cè)試儀
BES T系列   電線電纜導(dǎo)體半導(dǎo)體材料電阻率測(cè)試儀
 M   - 系列    橡膠塑料滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)（國(guó)標(biāo)，非國(guó)標(biāo)，可定制）
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 GDAT系列    學(xué)校介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀
 GDAT系列    高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀
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