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怎么測介電常數(shù)和介質(zhì)損耗

閱讀:2131        發(fā)布時間:2021/6/9
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  • 什么是介電常數(shù)

 某一電介質(zhì)(如硅酸鹽、高分子材料)組成的電容器在一定電壓作用下所得到的電容量Cx與同樣大小的介質(zhì)為真空的電容器的電容量Co之比值,被稱為該電介質(zhì)材料的相對介電常數(shù)

  • 什么是介質(zhì)損耗

?電介質(zhì)材料在外電場作用下發(fā)熱而損耗的那部分能量。在直流電場作用下,介質(zhì)沒有周期性損耗,基本上是穩(wěn)態(tài)電流造成的損耗在交流電場作用下,介質(zhì)損耗除了穩(wěn)態(tài)電流損耗外,還有各種交流損耗。由于電場的頻繁轉(zhuǎn)向,電介質(zhì)中的損耗要比直流電場作用時大許多(有時達到幾千倍),因此介質(zhì)損耗通常是指交流損耗。

 

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的一項重要的物理性質(zhì);

通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù)。

  •  怎么測試介電常數(shù)

 

  1. S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容”兩個端子上。

?介電常數(shù)測試儀 測微桿

 

  1. 在主機電感端子上插上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈(本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求),如:1MHz 時電感取100uH,15MHz時電感取1.5uH
  2. 被測樣品要求為圓形,直徑50.4--52mm/38.4--40mm,這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間(當材料介電大于6的情況下建議材料≥2mm),樣品太薄或太厚就會使測試精度下降,樣品要盡可能平整。(小于0.5mm的樣品測試,請參考附錄三,疊加測試法)
  3. 調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿,使S916測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。
  4. 再松開兩片極片,把被測樣品夾入平板電容上下極片之間,調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿,直到平板電容極片夾住樣品止(注意調(diào)節(jié)時要用S916測試夾具的測微桿,以免夾得過緊或過松),這時能讀取的測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),使主機處于諧振點(Q值最大值)上。
  5. 取出S916測試夾具中的樣品,這時主機又失去諧振(Q值變?。?,此時調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿,使主機再回到諧振點(Q值最大值)上,讀取測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D4.
  6. 計算被測樣品的介電常數(shù):

     Σ=D2 / D4

介電常數(shù)測試儀

  • 怎么測介質(zhì)損耗

?

  1. 主機C0值的計算方式:
  1. 選一個適當?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端;
  2. 將調(diào)諧電容器調(diào)到200P左右,令這個電容是C4
  3. 按下儀器面板的頻率搜索鍵,使測試回路諧振,諧振時Q的讀數(shù)為Q4(注:若頻率搜索未能找到最高Q值諧振點,可以通過頻率旋鈕來微調(diào)頻率來達到Q值最大值的諧振點;
  4. 將測試夾具接在“Cx”兩端,放入材料,上下極片夾緊材料后記住夾具顯示值,然后拿出材料,調(diào)回到夾具的顯示數(shù)值,調(diào)節(jié)主調(diào)電容,使測試電路重新諧振,此時可變電容器值為C3,Q值讀數(shù)為Q3。(注:C3數(shù)值肯定比C4要小)

機構(gòu)電容的有效電容為:Cz= C4C3

分布電容為機構(gòu)電容CZ和電感分布電容CL(參考電感的技術(shù)說明)的和

介質(zhì)損耗系數(shù)/介質(zhì)損耗正切值為

 

  1. S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容”兩個端子上。
  2. 在主機電感端子上插上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈(本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求),如:1MHz 時電感取100uH,15MHz時電感取1.5uH。
  3. 被測樣品要求為圓形,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使測試精度下降,樣品要盡可能平直。
  4. 調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿,使S916測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。再松開兩片極片,把被測樣品夾入兩片極片之間,調(diào)節(jié)S916測試夾具的測微桿,到的平板電容極片夾住樣品止(注意調(diào)節(jié)時要用S916測試夾具的,以免夾得過緊或過松),這時能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值,既是樣品的厚度D2,改變主機上的主調(diào)電容容量,使主機處于諧振點(Q值最大值),然后按一次 主機上的小數(shù)點(tgδ)鍵,在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x(C0=Cz+CL電感分布電容)需要手動輸入,記住厚度D2的值,此時顯示數(shù)值為C2Q2。
  5. 取出S916測試夾具中的樣品,(保持S916測試夾具的平板電容極片之間距不變)這時主機又失去諧振(Q值變?。?,再改變主機上的主調(diào)電容容量,使主機重新處于諧振點(Q值最大值)上。
  6. 注意:多次測試同一個材料時,要求保持每次材料厚度的讀數(shù)一致。
  7. 第二次按下 主機上的小數(shù)點(tgδ)鍵,顯示屏上原C2Q2顯示變化為C1Q1,同時顯示介質(zhì)損耗系數(shù)tn =x x x x x ,即完成測試。
  8. 出錯提示,當出現(xiàn)tn =  NO 顯示時,說明測試時出現(xiàn)了差錯,發(fā)生了Q1 Q2C1 C2的錯誤情況。

?北京航天偉創(chuàng)設(shè)備科技有限公司 經(jīng)營多種型號介電常數(shù)測試儀、直流電阻測試儀、體積電阻率測試儀等。

 

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