介电常数测量仪（厂家）

介电常数测量仪（厂家）——介电常数定义：

介电常数是反映压电智能材料电介质在静电场作用下介电性质或极化性质的主要参数，通常用ε来表示。不同用途的压电元件对压电智能材料的介电常数要求不同。当压电智能材料的形状、尺寸一定时，介电常数ε通过测量压电智能材料的固有电容CP来确定。

根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常，相对介电常数大于3.6的物质为极性物质；相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质；相对介电常数小于2.8为非极性物质。

介电常数测量仪（厂家）测量方法：

相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量：首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后，用同样的电容极板间距离，但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算：

εr＝Cx/C0。

在标准大气压下，不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr＝1.00053。因此，用这种电极构形在空气中的电容Cair来代替C0来测量相对电容率εr时，也有足够的准确度。（参考GB/T 1409-2006）

对于时变电磁场，物质的介电常数和频率相关，通常称为介电系数。

常见溶剂：附常见溶剂的相对介电常数，条件为室温下，测试频率为1KHz。

测试步骤与技巧

1．测试准备
进行各项测试时均应做好本项使用工作。
（1）将仪器安装在水平的工作台上，校正定位指示电表的机械零点。
（2）将定位粗调旋钮向逆时针方向旋到底，定位零位校正和Q值零位校正旋钮置于中间附近位置，微调电容度盘调到零。
（3）接通电源（指示灯亮），预热30分钟以上，待仪器稳定后进行测试。
2．高频线圈Q值测量（基本测量法）
将被测线圈接在仪器顶部的“Lx”接线柱上（接触必须良好）；调节频段选择和频率度盘，使之到规定的测量频率点上；估计被测件的Q值，将Q值范围开关置于适当的档级上；将定位粗调旋钮向逆时针方向旋到底（定位微调旋钮位置任意）。调节定位零位校正旋钮，使定位表指示为零；调节定位粗调、定位细调旋钮，使定位表指示在“Q×1”上（在回路调谐后，若定位表指示偏离定位点，则应重新调节定位粗调和定位细调旋钮，使指针仍在定位点上）；调节主调电容度盘，使之远离谐振点（使Q值表指示最小）；调节Q值零位校正旋钮，使Q表指示为零（100，300，600 三档零位在同一点上）；再调节主调电容和微调电容度盘，使测试回路谐振，即Q值表指示最大，此时Q值表头指示值便为测量回路的Q值。因为测量回路中标准电容器的损耗极小，所以测量回路的Q值就近似等于被测电感的Q值。
注意：当工作频率高于10MHz时，若回路谐振，定位表可能有微小偏转，此时应调节定位细调旋钮定位表仍指示“Q×1”上，并以调节后的Q值表的读数为准。
由于被测线圈本身分布电容的影响，以上所测得的Q值和实际值略有相差，如果所进行的测量作为Q值的大概比较，那就不需加以修正。当需获得较精确的Q值时，则应按后面所述的方法测出线圈的分布电容量Co，然后按照下式修正：
Q=Q_m（C₁+Co）/C₁
式中Q_m为测量值，C₁为回路谐振时主调电容度盘与微调电容的读数之和。如回路谐振时C₁读数很大，Co只占很小比数，则测得值和修正后的实际值相差很小。
3．高频线圈电感量的测量
Q表在测量高频线圈的Q值时，能够知道与被测高频线圈相谐振时的电容量C值和频率fo值。按照公式 可计算出被测高频线圈的电感量。实际上测量高频线圈电感值时，为了能够直读，通常是在某些zhi定频率上进行电感测量的。在频率已经zhi 定的情况下，Lx与C成反比例的关系，所以在标准可变电容器的度盘上可附加直读电感的刻度，以免除计算的麻烦。
（1）将被测线圈接在仪器顶部“Lx”接线柱上（接触必须良好）。
（2）根据被测线圈的大约电感值，在面板上的“电感、倍率、频率”对照表中选择一标准频率。然后通过频段选择开关和频率度盘，将高频信号调到这一标准频率上。
（3）使被测电感在此标准频率上谐振。
（4）微调电容度盘置于“0”上，调节主调电容度盘，使测试回路谐振。则主调电容度盘对应的电感数乘以对照表上所指示的倍率就是被测线圈的近似电感值。
“电感、倍率、频率”对照表见表8-1所示。对照表的使用方法举例如下：如被测的高频线圈的大约电感值为50μH，根据表查得被测电感量在10μH～100μH范围内，测试频率为2.52MHz，电感量按主调电容度盘上的L读数乘以倍率10。
（5）要测得准确的电感数，必须先测得电感的分布电容量Co（分布电容的具体测法见后面所述）。然后照上述步骤读得约略电感值后，再将主调电容度盘的刻度调在“C₁+Co”的位置上，这时度盘的电感读数乘以对照表上所指示的倍率即为线圈的较精确的电感量。
（6）在被测电感小于10μH时，按上述方法测得的电感值，还应减去仪器中测试回路本身的剩余电感Lo（Lo近似等于0.07μH）。

实例：已知被测线圈的分布电容值Co=4pF，仪器剩余电感值Lo=0.07μH，按“电感、倍率、频率”对照表选择的标准频率f=7.95MHz。微调电容度盘置于“0”上，调节主调电容度盘，使测试回路谐振，测得C_l=196pF。随后再调整主调电容度盘到C₁+Co=196+4=200（pF）处。从对边L刻度线上读得L值为4μH。被测线圈的实际电感值为L-Lo=4-0.07=3.39（uH）。
4．高频线圈分布电容Co的测量
两倍频率法
将被测线圈接在仪器顶部的“Lx”接线柱上，将主调电容度盘调到C₁上，通常C₁以200pF较为适宜。调节频段选择开关和频率度盘，找出谐振频率f₁。然后将频率调至f₂（f₂=<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="2" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">2f₁），再调节主调电容度盘至谐振点C₂。根据下式可求得分布电容Co的值
Co=（C₁<:chmetcnv UnitName="C" SourceValue="4" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">-4C₂）/3。
自然频率法
此法可获得较准确结果。
（1）将被测高频线圈接在“Lx”接线柱上。
（2）将微调电容度盘置于“0”位置上，主调电容度盘调C₁，C₁取400pF。
（3）调节高频振荡器的频率，使测试回路谐振，谐振频率为f₁。
（4）取下被测线圈，换上一个能在主调电容度盘调节范围内和<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">10f₁频率谐振的标准电感。
（5）将高频振荡器调到约<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">10f₁的频率上，调节主调电容度盘，使测试回路谐振。
（6）将被测线圈接在“Cx”接线柱上，调节主调电容度盘，使测试回路谐振，此时看电容度盘读数是增加还是减小，如果增加则应将信号频率调高些，如是减小则将信号频率调低些。
（7）再取下被测线圈，调节主调电容度盘，使测试回路谐振。
（8）重复（6）、（7）直到某一频率，被测线圈接上或不接上“Cx”柱均不改变谐振点，这一频率即为被测线圈的自然谐振频率f₂，线圈的分布电容：Co=C₁(f₁ /f₂)²。式中电容量单位用pF；频率单位用MHz。
5．电容器容量的测量
（1） 小于460pF电容器的测量
通常采用并联替代法测量电容量小于460pF电容量，具体测量步骤如下。
① 取一个电感量大于lmH的辅助线圈，接在“Lx”接线柱上，与标准可变电容器组成串联谐振回路。
② 将微调电容度盘调到“0”位，主调电容度盘调到较大电容量C₁上。
③ 定位粗调旋钮置于起始零位时，调节定位零位校正旋钮，使定位表示于零。调节定位粗调和定位细调旋钮，使定位表指示在“Q×1”位置附近。
④ 调节高频振荡频率，使远离谐振点（即Q值表头指示最小），调节Q值零位校正旋钮，使Q值表指示于零。
⑤ 调节频段选择开关和频率度盘，使测试回路谐振。
⑥ 将被测电容器接在“Cx”接线柱上，与标准可变电容器并联，保持高频振荡频率不变，调节（减小）主调电容度盘。使测试回路恢复谐振，若此时主调电容器度盘的读数为C₂，则C₁=C₂+Cx。所以被测电容器的电容量为Cx=C₁-C₂。
（2）大于460pF电容量的测量
通常标准可变电容器的电容变化范围有限，一般Q表的主调电容度盘的电容变化范围为460pF（从500pF变化到40pF）。故按上述的并联替代法只能测量电容量小于460pF的电容，若要测量大于460pF的电容时，可借助一只已知电容量的电容器作辅助元件，再用并联替代法进行测量或采用串联替代法进行测量。具体测量在测试原理中已介绍。
6．电容器损耗因数的测量
下面介绍电容量不超过460pF的电容器损耗因数的方法。
（1）调节频段选择开关和频率度盘到规定的测量频率点。
（2）选择本身Q值较高、电感量适当的辅助电感，接在“Lx“接线柱上，与标准可变电容器组成串联谐振回路。
（3）定位粗调旋钮置于起始零位时，调节定位零位校正旋钮，使定位表指示于零位，调节定位粗调和定位细调旋钮，使定位表指在“Q×1”上。
（4）调节主调电容度盘到远离谐振点处（使Q值表指示最小），再调节Q值零位校正旋钮使Q表示于零位。
（5）调节主调电容度盘，使测试回路谐振。读得Q值为Q₁，电容读数为C₁。
（6）将被测电容器接在“Cx”接线柱上，与标准可变电容器并联。调节电容度盘使测试回路恢复谐振。读得Q值为Q₂，电容读数为C₂。根据下式便可算得电容器损耗正切角δ，
tgδ=1/Q=[(Q₁-Q₂) / (Q₁·Q₂)][(C₁+Co) / (C₁-Co)]
式中Co为辅助电感的分布电容量。
电容器的有效并联电阻为Rp
Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·{1/[2πf / (C₁+Co)]}
式中Rp是有效并联电阻，单位为Ω；f是谐振频率，单位Hz；C₁和Co单位pF。如果f以kHz作单位，C₁和Co以pF为单位，则上式写成
Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·[（159·10⁶）f (C₁+Co)]
7．大电阻的测量（在规定频率下的有效电阻）
（1）按第6项（1）～（5）操作，其中C₁值要尽量小些（即选用适当的电感器），以提高测量灵敏度。
（2）将被测件接在“Cx”接线柱，再调节电容度盘，使测试回路恢复谐振，此时Q值读数为Q₂，电容读数为C₂，有效电阻值即为
Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·[1/2πf (C₁+Co)]
此电的分布电容Cp=C₁-C₂。如C₁小于Co，则此电阻在这个测试频率上具有电感性，它的电感量为Lp=1/[(2πf)² (C₂-C₁)]，此处Lp单位uH；C₁、C₂单位pF；f单位kHz。
8．低阻抗的测量
低阻值电阻、大容量的电容和小电感等低阻抗都可以且串联法来进行测量。
（1）按第6项（1）～（5）操作进行。
（2）将被测件和标准电感串联后再接入“Lx”接线柱，保持高频振荡频率不变。并重调电容度盘，使测试回路恢复谐振。读出C₂和Q₂值，就可以按下式算得有效电阻值
Rs={(1/2πf)[1 / (C₂Q₂)-1 / (C₁Q₁)]}×10⁶
此处Rs单位Ω；C₁、C₂单位为pF；f单位kHz。
（三）使用注意事项
1．被测件和测量回路的接线柱间的接线应尽量短和足够粗，并且要接触良好可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差。
2．被测件不要直接搁在仪器顶部，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯做成的衬垫物衬垫。
3．不要把手靠近被测件，以免人体感应影响而造成测量误差。有屏蔽的被测件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱上。
4．估计被测件的Q值，并将Q值范围开关置于适当的档级上。在不了解被测件的Q值时，Q值范围开关应置于高档。定位粗调旋钮应保持适当位置，特别在变换高频振荡频率档级时，要避免定位表超过满度引起损坏。
5．仪器应保持清洁干燥，特别是测试回路部分。

测试准备:
（1）将仪器安装在水平的工作台上，校正定位指示电表的机械零点。
（2）将定位粗调旋钮向逆时针方向旋到底，定位零位校正和Q值零位校正旋钮置于中间附近位置，微调电容度盘调到零。
（3）接通电源（指示灯亮），预热30分钟以上，待仪器稳定后进行测试。