陶瓷材料介電常數測試儀

機臺型號：LJD-B型 陶瓷材料介電常數測試儀

一、概述：
LJD-B型 陶瓷材料介電常數測試儀 是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質，通過測定介質損耗角正切 tanδ 及介電常數（ε ），可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為提高材料的性能提供依據；該儀器用于科研機關、學校、工廠等單位對無機非金屬新材料性能的應用研究。

二、測試原理：
采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點自動設定，諧振點自動搜索，Q 值量程自動轉換，數值顯示等新技術，改進了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至，并保留了原Q 表中自動穩幅等技術，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為。儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q 值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。
本測試裝置是由二只測微電容器組成，平板電容器一般用來夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達 0.0033pF 的線性可變電容器，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測樣品放進平板電容器和不放進樣品的Q 值變化，由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。同時，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數。

三、儀器的技術指標：
1、Q 值測量范圍：2～1023
2、Q 值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；
3、電感測量范圍：自身殘余電感和測試引線電感的自動扣除功能 4.5nH-100mH 分別有 0.1μ H、0.5μ H、
2.5μ H、10μ H、50μ H、100μ H、1mH、5mH、10mH 九個電感組成。
4、電容直接測量范圍：1～460pF
5、主電容調節范圍： 30～500pF
6、電容準確度 150pF 以下±1.5pF；150pF 以上±1%
7、信號源頻率覆蓋范圍 10KHz-70MHz （雙頻對向搜索 確保頻率不被外界干擾）另有 LJD-C  頻率范圍 100KHZ-160M
8、型號頻率指示誤差：1*10-6 ±1，Q 值合格指示預置功能范圍：5～1000 Q 值自動鎖定，無需人工搜索
9、Q 表正常工作條件
a.  環 境 溫 度 ：0℃～+40℃ 
b．相對濕度：<80％；           
c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
10、其 他          
a．消耗功率：約 25W；
b.凈重：約 7kg；
c.  外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
11、產品配置： a.測試主機一臺； b.電感一套；c.夾具一 套

四、性能特點：
1.平板電容器
極片尺寸：φ38mmφ 50mm
極片間距可調范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm
2.園筒電容器
電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF
長度可調范圍和分辨率：≥0～20mm，±0.01mm
3.夾具插頭間距：25mm±1mm
4.夾角損耗角正切值：≤4×10－4（1MHz 時）
5、數顯電極

五、 維修保養：
本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備，所以在使用和保存時要避免振動和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環境中使用和保存，不能自行拆裝，否則其工作性能就不能保證，如測試夾具受到碰撞，或者作為定期檢查，要檢測以下幾個指標：
1.平板電容器二極片平行度不超過 0.02mm。
2.園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過 0.1mm。
3.保證二個測微桿 0.01mm 分辨率。
4.用精密電容測量儀（±0.01pF 分辨率）測量園筒電容器，電容呈線性率，從 0~20mm，每隔 1mm 測試一點，要求符合工作特性要求。

介電常數及介質損耗測試系統使用方法

一 介電常數測試方法與步驟

1.        把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，樣品要盡可能平整。

4.調節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，初始值設置為0。

1. 再松開兩片極片，把被測樣品夾入平板電容上下極片之間，調節S916測試夾具的測微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調節時要用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值，既是樣品的厚度D₂。改變主機上的主調電容容量（旋轉主調電容旋鈕改變主調電容電容量），使主機處于諧振點（Q值值）上。
2. 取出S916測試夾具中的樣品，這時主機又失去諧振（Q值變小），此時調節S916測試夾具的測微桿，使主機再回到諧振點（Q值值）上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數值記為D_4.
3. 計算被測樣品的介電常數:

     Σ＝D₂ / D₄

二 介質損耗測試方法與步驟

1. 分布容量的測量

1. 選一個適當的諧振電感接到“Lx”的兩端；
2. 將調諧電容器調到值附近500P左右，令這個電容是C1，
3. 按下儀器面板的頻率搜索鍵，使測試回路諧振，諧振時Q的讀數為Q1；
4. 將測試夾具接在“Cx”兩端，放入材料，測出材料厚度后取出材料，調節主調電容，使測試電路重新諧振，此時可變電容器值為C2，Q值讀數為Q2。

機構電容的有效電容為：Cz= C1－C2

分布電容為機構電容CZ和電感分布電容C0（參考電感的技術說明）的和

電容器損耗角正切為

公式里的C0只是電感的分布電容值，不是主機軟件顯示的C0

2. 把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。

3. 在主機電感端子上插上和測試頻率相適應的高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。

4. 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。

5. 調節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，初始值設置為0。再松開兩片極片，把被測樣品夾入兩片極片之間，調節S916測試夾具的測微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調節時要用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值，既是樣品的厚度D2，改變主機上的主調電容容量，使主機處于諧振點（Q值值）上，然后按一次 主機上的小數點（tgδ）鍵，在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x，記住厚度D2的值。

6. 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值變小），再改變主機上的主調電容容量，使主機重新處于諧振點（Q值值）上。

7. 第二次按下 主機上的小數點（tgδ）鍵，顯示屏上原C2和Q2顯示變化為C1和Q1，同時顯示介質損耗系數tn =．x x x x x ，即完成測試。

8. 出錯提示，當出現tn =  NO 顯示時，說明測試時出現了差錯，發生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯誤情況。

附錄 一

LKI-1電感組

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

本電感組有較高Q值，能使儀器測量時得到尖銳諧振點，因而增加其測量的準確度，各電感的有關數據如下表：

附錄 二

一  如何測試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數

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層后測試；

200μ貼合8層后測試；

175μ貼合9層后測試；

125μ貼合12層后測試；

100μ貼合15層后測試；

75μ貼合20層后測試；

50μ貼合30層后測試。

3 計算公式

  Σ＝(D2-2*DX)/(D4-2*DX)

4 介質損耗系數測試同理