1MHZ介電常數(shù)測試儀

1MHZ介電常數(shù)測試儀上電極半球狀+下電極平板狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以精確定位測量被測樣品，從而提高重復(fù)性和穩(wěn)定性更好。用彈簧設(shè)計(jì)的夾具系統(tǒng)，改善可能因夾具裝配誤差而導(dǎo)致測量過程中接觸不良的現(xiàn)象；彈簧的彈性經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，既不損傷樣品又能實(shí)現(xiàn)樣品的良好接觸，確保測量的穩(wěn)定性和可靠性；“傻瓜式"軟件設(shè)計(jì)，具有簡單易操作的軟件界面，讓新人也能輕松掌握；

1MHZ介電常數(shù)測試儀調(diào)節(jié)平板電容器測微桿，使二極片相接為止，讀取刻度值記為D0。安裝電感。再松開二極片，把被測樣品插入二極片之間，調(diào)節(jié)平板電容器，到二極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用測微桿，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取新的刻度值，記為D1，這時(shí)樣品厚度D2= D1－D0。

將右下方旋鈕順時(shí)針擰到頭。

開機(jī)，觸摸電感兩邊的上下按鈕選擇電感；按照提示，通過左下方旋鈕鈕調(diào)節(jié)通道。

按“搜索"頻率，Q達(dá)到最大，自動(dòng)鎖定頻率。

（如Q比較小，再次按搜索；還可以通過“頻率"下方的上下按鈕鍵手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率找到最佳諧振頻率；快速按頻率下方的上下鍵，頻率改變自動(dòng)變快，慢慢按頻率上下按鈕，頻率改變增減1）

取出平板電容器中的樣品（切記不要調(diào)節(jié)頻率），這時(shí)Q值變小（失諧），調(diào)節(jié)平板電容器，使再諧振（只調(diào)節(jié)平板電容，不調(diào)節(jié)頻率，Q再次達(dá)到最大），讀取測微桿上的讀值D3，其變化值為D4= D3－D0。

被測樣品的介電常數(shù)：Σ＝D2 / D4

注意事項(xiàng)

1 諧振狀態(tài)時(shí)，時(shí)間不能太長，以免電源過熱。

2 不同電感諧振頻率范圍不同，也可以通過右下方旋鈕（輔助電容）找到選定的諧振頻率。

3 必要時(shí)，自動(dòng)粗略搜索后，須手動(dòng)慢慢精細(xì)調(diào)節(jié)。

諧振狀態(tài)時(shí)，時(shí)間不能太長，以免電源過熱

不同電感諧振頻率范圍不同：

測損耗角正切值

把被測樣品插入二極片之間，調(diào)節(jié)平板電容器，到二極片夾住樣品止。

右下方旋鈕順時(shí)針擰到頭。

開機(jī)，按電感左右的上下鍵選擇電感；按照提示，通過左下方旋鈕調(diào)節(jié)通道。

自動(dòng)搜索頻率，使之諧振，讀得Cx值，記為C1。

取出平板電容器中的樣品，調(diào)節(jié)平板電容器，使它再回到夾住樣品的間距。

自動(dòng)搜索頻率，使之諧振，讀得Cx值，記為C2。

把被測樣品插入二極片之間，調(diào)節(jié)平板電容器，到二極片夾住樣品止。

把園筒電容器置于10mm處。

自動(dòng)搜索頻率，使之諧振，讀得Q值。

先順時(shí)針方向，調(diào)節(jié)園筒電容器，讀取當(dāng)Q值為原值的一半時(shí)測微桿上一個(gè)刻度值；后逆時(shí)針方向，調(diào)節(jié)園筒電容器，再次讀取當(dāng)Q值為原值的一半時(shí)測微桿上一個(gè)刻度值，取這二個(gè)值之差，記為M1。

取出平板電容器中的樣品，調(diào)節(jié)平板電容器，使它再回到夾住樣品的間距。

概述

數(shù)字Q表工作頻率范圍是1kHz～70MHz,是一種多功能、多用途、多量程數(shù)字化阻抗測試儀器。它是根據(jù)串聯(lián)諧振原理，以電壓比值刻度Q值的。

它能測量高頻電感器的Q值，電感量和分布電容量；電容器的電容量和損耗角。配以專用介質(zhì)損耗裝置還能對絕緣材料的介電常數(shù)和高頻介質(zhì)損耗進(jìn)行測量，并完成自動(dòng)計(jì)算介電常數(shù)（ε）和介質(zhì)損耗（tanδ）。

1.1 特點(diǎn)：

◎ 參數(shù)全數(shù)字處理和顯示，沒有傳統(tǒng)Q表的電容刻度盤，可以在本機(jī)頻率范圍內(nèi)任意點(diǎn)測試有效電感和Q值。

◎ 本公司創(chuàng)新的自動(dòng)Q值讀取技術(shù)，使測Q分辨率至0.1Q。

◎ DPLL合成發(fā)生1kHz～70MHz,測試信號(hào)。

◎ 低至20nH殘余電感，保證高頻時(shí)直讀Q值的誤差較小。

◎ 特制TFT彩屏菜單式顯示多參數(shù)：Q值，測試頻率，電容值，電感值等。

Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)量程控制。

USB 接口(選購件)。

◎數(shù)字化Q值預(yù)置，能提高批量測試的可靠性和速度。

所以本儀器使用方便，具有高測量精度和理想的穩(wěn)定度。能廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、工廠等單位。

2 工作特性

2.1 Q值測量：

2.1.1 Q值測量范圍：5～1,000四位數(shù)顯，分辨率0.1Q

2.1.2 Q值量程分檔： 100、316、999三檔，量程可自動(dòng)切換。

2.1.3 標(biāo)稱誤差：（※）

頻率范圍：50kHz～10MHz         頻率范圍：10MHz～25MHz

固有誤差：±5%±滿刻度的2%     固有誤差:﹤±8%±滿刻度的2%

工作誤差：±7%±滿刻度的2%     工作誤差:﹤±10%±滿刻度的2%

頻率范圍：25MHz～50MHz

固有誤差：±12%±滿刻度的2%

工作誤差：±15%±滿刻度的2%

 Q值誤差說明：

均值為定標(biāo)值（按照國家計(jì)量單位檢定規(guī)程：JJF1073-2000高頻Q表校準(zhǔn)規(guī)范）。

具體修正系數(shù)見第13頁測Q值修正值（K值）表

2.2 電感測量：

2.2.1 測量范圍：20nH～5H，四位數(shù)顯。單位分別為：H，mH, μH和nH

2.2.2 測量誤差：﹤3%±20nH。

2.3 調(diào)諧電容器特性：

2.3.1 電容量范圍：28～490pF，四位數(shù)顯。

2.3.2 誤差：≤±1% ±1pF

2.3.3 顯示分辨率：±0.1pF

2.4 測試信號(hào)頻率范圍及誤差：

2.4.1 1kHz～70MHz，數(shù)字合成，可數(shù)字設(shè)置或連續(xù)調(diào)節(jié)，四位數(shù)顯。

2.4.2 頻率誤差：＜0.05%

2.5 Q合格指示預(yù)置：

2.5.1 預(yù)置范圍：Q值測試范圍內(nèi)都可以。

2.5.2 設(shè)置誤差：±2個(gè)字。

2.6 正常工作條件：

2.6.1 環(huán)境溫度：-0℃～+40℃

2.6.2 相對濕度：＜80%

2.6.3 大氣壓力：750±30mmHg

2.6.4 電源：220V±10%  50Hz±4%

2.7 其它：

2.7.1 消耗功率：約20W。

2.7.2 凈重：7kg

2.7.3 外形尺寸：415(長)×180(高)×170(寬)（mm）。

2.8 儀器成套及備附件

數(shù)字Q表-------------------------------------------1臺(tái)

電源線-----------------------------------------------------1根

軟件（選購件）---------------------------------------------1根

使用說明書-------------------------------------------------1份

合格證（貼于合格儀器上）-----------------------------------1份

若取n=2，則為：C0=（C1-4C2）/3    （14）

若取不同C1進(jìn)行多次測量后取一個(gè)平均值，則測試結(jié)果將較為精確。

5.5.2 自然頻率法：（此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果）

a）將被測線圈接在“Lx"接線柱上。

b）調(diào)節(jié)調(diào)諧器使CR顯示為最大值，如480pF,記為C1。

c）調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率（9），使回路諧振，該頻率為f1。

d）取下被測線圈，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頻率諧振的輔助電感。

e）頻率設(shè)置于10倍f1位置，調(diào)節(jié)主調(diào)電容器到諧振點(diǎn)。

f）將被測線圈接在“Cx"兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器達(dá)諧振，此時(shí)視電容讀調(diào)低些。

g）再取下被測線圈，調(diào)節(jié)主調(diào)電容達(dá)到諧振。

h）重復(fù)“f"、“g"直到某一頻率，被測線圈接上“Cx"兩端和不接上去均不改變諧振點(diǎn)，這一頻率為被測線圈的自然諧振頻率f2，它的Co數(shù)值： 

注：測量中所需輔助線圈可自制或向Q表產(chǎn)生廠購買電感組。

5.6 電容器參數(shù)的測量：

5.6.1 小于460pF電容器的測量：

a）取一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感連接到“Lx“端。 

b）調(diào)諧電容器調(diào)到最大值附近，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，以便得到盡可能高的分辨率。

c）調(diào)信號(hào)源的頻率，使測試回路諧振，令諧振時(shí)Q表的讀數(shù)為Q1。

d）將被測電容接在“Cx"兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器，使測試電路再諧振，令新的調(diào)諧電容值為C2和指示Q值Q2。

被測電容的有效電容由下式給出：

Cx=C1-C2            （16）

電容器的損耗角正切tgδ由下式給出：

5.4.3 仔細(xì)，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器（13），直至諧振，這時(shí)顯示的Q1和C1是有樣品的測得值。

5.4.4 再次按“NET"鍵顯示界面

調(diào)節(jié)測試裝置測微頭，松開二電極，取出被測樣品。再調(diào)節(jié)測微頭至有樣品時(shí)厚度值處。

5.4.5 再一次調(diào)節(jié)調(diào)諧電容使其諧振，當(dāng)Q0顯示最大值時(shí)，這時(shí)顯示的ε, tanδ值即為被測樣品的相對介電常數(shù)和損耗角正切值。

5.4.6 重新按一次“NET"鍵，即可進(jìn)入下一次ε,和tanδ測量程序，同時(shí)通過USB口可輸出測量數(shù)據(jù)，或按“Σ測量"鍵，回復(fù)到測電感器Q值和電感值的程序。

5.5 高頻線圈分布電容Co的測量（供參考）：

5.5.1倍頻率法：

如線圈的分布電容較大，可用此法作近似測試。

將被測線圈接在“Lx"接線柱上，調(diào)諧電容器到最大電容數(shù)值，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率到諧振，令諧振時(shí)頻率和調(diào)諧電容分別是f1和C1，然后將信號(hào)源頻率調(diào)到f2（f2=nf1），再調(diào)諧電容器到諧振點(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。 

3 工作原理：

3.1 “Q"的定義：
 符號(hào)“Q"表明一個(gè)元件或一個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量，它等于每振蕩一周間貯藏能量對損耗比值的2π倍。按數(shù)值計(jì)算它是在測試頻率的電抗對電阻的比率。 

通過一個(gè)簡單的串聯(lián)諧振電路說明“Q"表工作原理。

示回路中，串聯(lián)引入一個(gè)幅度為e頻率為f地電動(dòng)勢。諧振時(shí)

如果e保持常數(shù)（已知電平）一個(gè)約定的電壓表連于回路電容的兩端，電壓表的指示直接用回路Q的單位進(jìn)行定標(biāo)，從而能直接讀出回路的Q值。

串聯(lián)諧振電路中，有效電阻R，除被測電感有效電阻外，還包括Q表內(nèi)部調(diào)諧電容器，指示電壓表，寬帶變壓器和接線柱等損耗等效電阻值。所以Q表測得值將稍低于被測電感的實(shí)際的有效Q值。

基于上述理由，為了正確地測量元件的Q值，還需要考慮到測試回路中殘余參數(shù)的影響。