介電常數(shù)測(cè)試儀（介損儀）-直接介電

型號(hào)：ZJD-B/ZJD-A/ZJD-C

一、介電常數(shù)測(cè)試儀（介損儀）簡(jiǎn)介：

介電常數(shù)及介質(zhì)損耗主機(jī)采用了較低的臺(tái)式機(jī)箱，面板采用PC絲印面板，美觀大方。

各主要功能單元，除了顯示部分為了顯示方便和調(diào)諧測(cè)試回路，放大單元為了減小分布參數(shù)，安裝在面板上外，其余都安裝在機(jī)內(nèi)底板上，詳細(xì)請(qǐng)見(jiàn)以下圖1/2兩款主機(jī)：

A．介電常數(shù)及介質(zhì)損耗主機(jī)前面板各功能鍵說(shuō)明

主機(jī)1（A/B）：

主機(jī)2（C）：

介電常數(shù)及介質(zhì)損耗主機(jī)前面板和外形示意圖(1.2)

1．工作頻段選擇/數(shù)字1按鍵，每按一次，切換至低一個(gè)頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵1。

2. 主機(jī)1：工作頻段選擇/2按鍵，每按一次，切換至高一個(gè)頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵2。

主機(jī)2：介電常數(shù)直讀功能/2按鍵，按一次顯示為D2，再按一次切換至D4，最后按一次顯示介電常數(shù)值；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵2。

3．Q值量程遞減（手動(dòng)方式時(shí)有效）/數(shù)字3按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數(shù)字鍵3。

4．Q值量程遞增（手動(dòng)方式時(shí)有效）/數(shù)字4按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數(shù)字鍵4。

5．諧振點(diǎn)頻率搜索/數(shù)字5按鍵，按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時(shí)，表示儀器正工作在頻率自動(dòng)搜索被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，如需退出搜索，再按此鍵；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵5。

6．?dāng)?shù)字6按鍵，直接按是電容自動(dòng)搜索，先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵6。

7．Q值合格范圍比較值設(shè)定/數(shù)字7按鍵，按此鍵后，顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符，當(dāng)Q合格時(shí)，顯示OK，並同時(shí)鳴響蜂鳴器，Q不合格時(shí)，顯示NO。設(shè)置Q值合格范圍詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)后頁(yè)。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵7。

8．Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)控制方式選擇/數(shù)字8按鍵，按此鍵后，顯示屏第四行左部出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的指示：AUTO（自動(dòng)），MAN（手動(dòng)）；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵8。

9．Ct大電容直接測(cè)量/數(shù)字9（先按12鍵后有效）按鍵。

10．Lt殘余電感扣除/數(shù)字0(先按12鍵后有效) 按鍵。

11．介質(zhì)損耗系數(shù)測(cè)量/小數(shù)點(diǎn)(先按12鍵后有效) 按鍵。

12．頻率/電容設(shè)置按鍵：

主機(jī)1：第一次按下（頻率指示數(shù)在閃爍）為頻率數(shù)輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率指示數(shù)在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設(shè)置。(沒(méi)有電容設(shè)置功能)

主機(jī)2：第一次按下（頻率指示數(shù)在閃爍）為頻率數(shù)輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率指示數(shù)在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設(shè)置。第二次按下（電容指示數(shù)在閃爍）為電容數(shù)輸入，數(shù)輸入要滿(mǎn)4位。例：要輸入79.5P，按二次此鍵，電容指示數(shù)在閃爍，然后輸入0795，有效數(shù)后為0的，可以不輸入0，直接再按一下此鍵完成設(shè)置。

13．頻率調(diào)諧數(shù)碼開(kāi)關(guān)。

14．主調(diào)電容調(diào)諧（長(zhǎng)壽命調(diào)諧慢轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)）；

15．電源開(kāi)關(guān)。

16．液晶顯示屏。

17．測(cè)試回路接線(xiàn)柱：

主機(jī)1：左邊兩個(gè)為電感接入端，右邊兩個(gè)為外接電容接入端；

主機(jī)2：上邊兩個(gè)為電感接入端，下邊兩個(gè)為外接電容接入端；

18．電感測(cè)試范圍所對(duì)應(yīng)頻率范圍表。

B．后面板各功能鍵說(shuō)明

介電常數(shù)及介質(zhì)損耗主機(jī)后面板示意圖

1．～220V電源輸入三芯插座，內(nèi)含保險(xiǎn)絲0.5A／220V；

2．信號(hào)源工作頻率監(jiān)測(cè)輸出端（阻抗1kΩ）。

C. 主機(jī)，電感，平板電容器鏈接方式

A/B主機(jī)1：

介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)使用方法 

一、手動(dòng)介電常數(shù)測(cè)試方法與步驟

1. 測(cè)試前主機(jī)建議預(yù)熱30分鐘

2. 把S916測(cè)試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測(cè)試回路的“電容”兩個(gè)端子上，鎖止開(kāi)關(guān)向上旋轉(zhuǎn)。（使用完，請(qǐng)按OFF關(guān)閉微分尺，并且鎖止開(kāi)關(guān)向下旋轉(zhuǎn)至水平位置）

3. 在主機(jī)電感端子上插上和測(cè)試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線(xiàn)圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿(mǎn)足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

4. 被測(cè)樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場(chǎng)引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間(當(dāng)材料介電大于6的情況下建議材料≥2mm)，樣品太薄或太厚就會(huì)使測(cè)試精度下降，樣品要盡可能平整。（小于0.5mm的樣品測(cè)試，請(qǐng)參考附錄三，疊加測(cè)試法）

5. 調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使S916測(cè)試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。

1. 再松開(kāi)兩片極片，把被測(cè)樣品夾入平板電容上下極片之間，調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，以免夾得過(guò)緊或過(guò)松），這時(shí)能讀取的測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D₂。改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量（旋轉(zhuǎn)主調(diào)電容旋鈕改變主調(diào)電容電容量），使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值最大值）上。

2. 取出S916測(cè)試夾具中的品，這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變?。?，此時(shí)調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使主機(jī)再回到諧振點(diǎn)（Q值最大值）上，讀取測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D_4.

3. 計(jì)算被測(cè)樣品的介電常數(shù):

Σ＝D₂ / D₄

二、自動(dòng)介電常數(shù)測(cè)試方法與步驟(需選配自動(dòng)測(cè)試軟件模塊)

1. 自動(dòng)介電常數(shù)測(cè)試時(shí)，基本步驟同手動(dòng)一樣，只是主機(jī)支持通過(guò)數(shù)據(jù)模塊記錄S916測(cè)試夾具的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算出介電常數(shù)。

2. 使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換連接線(xiàn),連接S916數(shù)據(jù)傳輸接口和介電常數(shù)測(cè)試主機(jī)背板上的四芯插座.（見(jiàn)下圖）

6. 按主機(jī)鍵盤(pán)區(qū)“LT”按鍵兩次退出測(cè)試，結(jié)束測(cè)試。

三、介質(zhì)損耗測(cè)試方法與步驟

介質(zhì)損耗系數(shù)公式:

其中C0值設(shè)置為20P。

1. 把S916測(cè)試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測(cè)試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

2. 在主機(jī)電感端子上插上和測(cè)試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線(xiàn)圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿(mǎn)足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

3. 被測(cè)樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場(chǎng)引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間，樣品太薄或太厚就會(huì)使測(cè)試精度下降，樣品要盡可能平直。

4. 調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使S916測(cè)試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。再松開(kāi)兩片極片，把被測(cè)樣品夾入兩片極片之間，調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測(cè)試夾具的，以免夾得過(guò)緊或過(guò)松），這時(shí)能讀取的測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D₂，改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值最大值，為了得到準(zhǔn)確的Q值請(qǐng)耐心來(lái)回調(diào)節(jié)主調(diào)電容，當(dāng)Q為最大值時(shí)候可以稍等1分鐘，等Q值穩(wěn)定），然后按一次 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵(請(qǐng)用絕緣材料來(lái)按，不要用手來(lái)按），在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C₀= x x x(C₀設(shè)置為20P)需要手動(dòng)輸入200，記住厚度D₂的值，此時(shí)顯示數(shù)值為C₂和Q₂。

5. 記錄被測(cè)樣品的厚度，然后取出S916測(cè)試夾具中的樣品，調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的平板電容上下極片的距離，使其和被測(cè)樣品相同，這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變?。?，再改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)重新處于諧振點(diǎn)（Q值最大值，為了得到準(zhǔn)確的Q值請(qǐng)耐心來(lái)回調(diào)節(jié)主調(diào)電容，當(dāng)Q為最大值時(shí)候可以稍等1分鐘，等Q值穩(wěn)定））上。

6. 注意：多次測(cè)試同一個(gè)材料時(shí)，要求保持每次材料厚度的讀數(shù)一致。

7. 第二次按下 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵，顯示屏上原C₂和Q₂顯示變化為C₁和Q₁，同時(shí)顯示介質(zhì)損耗系數(shù)tn =．x x x x x ，即完成測(cè)試。

8. 出錯(cuò)提示，當(dāng)出現(xiàn)tn =  NO 顯示時(shí)，說(shuō)明測(cè)試時(shí)出現(xiàn)了差錯(cuò)，發(fā)生了Q₁ ≤ Q₂和C₁ ≤ C₂的錯(cuò)誤情況。

附錄 一

顯示數(shù)據(jù)介紹：

附錄 二

LKI-1電感組

LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個(gè)，凡儀器在進(jìn)行測(cè)試線(xiàn)圈的分布電容量，電容器的電容量，高頻介質(zhì)損耗，高頻電阻和傳輸線(xiàn)特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時(shí)，必須用電感組作輔助工具。

本電感組有較高Q值，能使儀器測(cè)量時(shí)得到尖銳諧振點(diǎn)，因而增加其測(cè)量的準(zhǔn)確度，各電感的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

附錄 三

粘性材料以及超薄材料的測(cè)試方法

一  如何測(cè)試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數(shù)

1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面，上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;

2 超薄材料需要疊加：疊加方式如下

250μ貼合6層后測(cè)試；

200μ貼合8層后測(cè)試；

175μ貼合9層后測(cè)試；

125μ貼合12層后測(cè)試；

100μ貼合15層后測(cè)試；

75μ貼合20層后測(cè)試；

50μ貼合30層后測(cè)試。

3 計(jì)算公式 

Σ＝(D2-2*DX)/D4

4 介質(zhì)損耗系數(shù)測(cè)試同理

二 電容測(cè)試法

按照上圖公式:

1 C：材料的電容值  （F）

2 E0：8.854x10^-12 （F/m）

3 d: 材料的厚度    (m)

4 S: 被測(cè)材料的面積 (m²)

注意單位換算。

如何計(jì)算出材料的電容值C,比如（1MHZ頻率下）

1 測(cè)試出材料的厚度d，AS2855主機(jī)接上6號(hào)電感以及S916測(cè)試夾具。

2 把S916測(cè)試夾具上下極片的距離調(diào)整至和材料厚度d一致。(此時(shí)材料不在夾具內(nèi))

3 調(diào)節(jié)主機(jī)主調(diào)電容直到Q值最大，按CT鍵。

4 把被測(cè)材料放入夾具，夾緊。厚度應(yīng)與材料厚度d一致。

5 再次調(diào)節(jié)主機(jī)主調(diào)電容到Q值最大，此時(shí)CT顯示的值就是材料的電容值,按數(shù)字7鍵把電容值通過(guò)串口輸出。上位機(jī)可計(jì)算出介電常數(shù)。

6 上位機(jī)需要手動(dòng)輸入材料面積以及材料厚度.

可連接usb-com,通過(guò)上位機(jī)計(jì)算出介電常數(shù),也可自己通過(guò)公式計(jì)算(如下圖):

注意：電容測(cè)試法適用于測(cè)試軟性材料，液體材料以及在100MHZ頻率下測(cè)試。

附錄 四 液體材料測(cè)試

1 液體材料的測(cè)試和固體方法一樣。

2 把S916測(cè)試夾具的下極片更換成液體杯。倒入需要測(cè)試的液體，液體應(yīng)該少于液體杯1/2左右。然后按照固體材料的測(cè)試方法測(cè)試即可。

附錄 五 USB接口以及上位機(jī)程序

注意：軟件支持WINXP\WIN7\WIN10專(zhuān)業(yè)版或者旗艦版。不支持家庭版。

1 用USB線(xiàn)連接主機(jī)和電腦，安裝USB驅(qū)動(dòng)（CDM v2.08.30 WHQL Certified）

2 打開(kāi)上位機(jī)軟件，點(diǎn)擊POWER-OFF，選擇端口號(hào)（根據(jù)設(shè)備管理器-端口中的USB-COM號(hào)確定，如上圖），如下圖。

3 然后當(dāng)每測(cè)試到一個(gè)數(shù)據(jù)后，上位機(jī)軟件會(huì)顯示數(shù)據(jù)并繪制曲線(xiàn)

4 USB輸出也可以使用SSCOM串口助手軟件

通過(guò)USB電纜連接電腦和主機(jī)，然后設(shè)置如下：

串口號(hào)：根據(jù)設(shè)備管理器內(nèi) USB-SERIAL PORT

波特率 9600

數(shù)據(jù)位 8

停止位 1

校驗(yàn)位 NONE

流控 NONE

設(shè)置完點(diǎn)擊打開(kāi)串口