GDAT-A 材料介电常数介质损耗测试仪

 材料介电常数介质损耗测试仪标准电感

材料介电常数介质损耗测试仪GDAT-A测量电容率和介质损耗因数的方法可分成两种:零点指示法和谐振法。

1  零点指示法适用于频率不超过50  MHz时的测量。测量电容率和介质损耗因数可用替代法;也就是在接人试样和不接试样两种状态下，调节回路的一个臂使电桥平衡。通常回路采用西林电桥、变压器电桥(也就是互感藕合比例臂电桥)和并联  T型网络。变压器电桥的优点:采用保护电极不需任何外加附件或过多操作，就可采用保护电极;它没有其他网络的缺点。

2 谐振法适用于10  kHz一几百MHz的频率范围内的测量。该方法为替代法测量，常用的是变电抗法。但该方法不适合采用保护电极。

 注:典型的电桥和电路示例见附录。附录中所举的例子自然是不全面的，叙述电桥和侧量方法报导见有关文献和该种仪器的原理说明书

主要技术特性：

介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε)，可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。

使用方法

高频Q表是多用途的阻抗测量仪器，为了提高测量精度，除了使Q表测试回路本身残余参量尽可能地小，使耦合回路的频响尽可能地好之外，还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。

1．测试注意事项

a．本仪器应水平安放；

b．如果你需要较地测量，请接通电源后，预热30分钟；

c．调节主调电容或主调电容数码开关时，当接近谐振点时请缓调；

d．被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短，足够粗，并应接触良好、可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差；

e．被测件不要直接搁在面板顶部，离顶部一公分以上，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫；

f．手不得靠近试件，以免人体感应影响造成测量误差，有屏蔽的试件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。

2．高频线圈的Q值测量（基本测量法）

原始包装：

请保留所有的原始包装材料，如果机器必须回厂维修，请用原来的包装材料包装。并请先与制造厂的维修中心联络。送修时，请务必将全部的附件一起送回，请注明故障现象和原因。另外，请在包装上注明“易碎品”请小心搬运。

安全注意事项：

开机之前，敬请仔细阅读本  使用指南，以防止出现对操作人员的意外伤害或对仪器的损坏等的事件。操作前，请阅读“安装与设置”，保证对仪器各部件的正确安装与连接。在*次操作前，务必请有操作经验的人员进行指导，防止误操作造成意外事件的发生。电击危险确保在安装或维修该仪器之前使所有导线断电，防止在带电情况下，对人员或设备造成伤害。

技术参数：

1．Q值测量

a．Q值测量范围：2～1023。

b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

     频率范围（100kHz～10MHz）：  频率范围（10MHz～160MHz）：

     固有误差：≤5％±满度值的2%  固有误差：≤6％±满度值的2%

     工作误差：≤7％±满度值的2%  工作误差：≤8％±满度值的2%

2．电感测量范围：4.5nH~7.9mH

3．电容测量：1~205

     主电容调节范围：18～220pF

     准确度：150pF以下±1.5pF；  150pF以上±1%

     注：大于直接测量范围的电容测量见后页使用说明

4.   信号源频率覆盖范围

     频率范围CH1:0.1～0.999999MHz, CH2:  1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1  :100～160MHz,

5．Q合格指示预置功能:      预置范围：5～1000。

6．B-测试仪正常工作条件

a.   环境温度：0℃～+40℃；

b．相对湿度：<80％；

c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

7．其他

a．消耗功率：约25W；

b．净重：约7kg；

c.  外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

 技术指标

测量范围及误差

本电桥的环境温度为20±5℃，相对湿度为30%-80%条件下，应满足下列表中的技术指示要求。

在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）时

在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）时

电桥测量灵敏度

    电桥在使用过程中，灵敏度直接影响电桥平稳衡的分辨程度，为保证测量准确度，希望电桥灵敏度达到一定的水平。通常情况下电桥灵敏度与测量电压，标准电容量成正比。

    在下面的计算公式中，用户可根据实际情况估算出电桥灵敏度水平，在这个水平上的电容与介质损耗因数的微小变化都能够反应出来。

     ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U 为测量电压                              伏特  (V)

      ω为角频率2πf=314(50Hz)                              

     Cn标准电容器容量                          法拉(F)

     Ig通用指零仪的电流5×10-10                  安培(A) 

     Rg平衡指零仪内阻约1500                    欧姆(Ω)

     R4桥臂R4阻值3183                         欧姆(Ω)

     Cx被测试品电容值                           法拉(pF)

工作电压说明

在使用中，本电桥顶A，B对V点的电压不超过11V，R3桥臂各盘的电流不超过下列规定：

10×1kΩ                             1max≤15mA

10×100Ω                            1max≤120mA

10×10Ω                             l max≤150mA

用户在使用前应注意以上的问题。如不清楚，可根据实验电压及标准电容量，按以下公式来计算出大概的工作电流。

                    I=ω V C 

辅桥的技术特性：

不失真跟踪电压0～11V（有效值）

指零装置的技术特性：

在50Hz时电压灵敏度不低于1×10-6V/格

                电流灵敏度不低于2×10-9 A/格

二次谐波 减不小于25dB

三次谐波 减不小于50dB

1．工作频段选择/数字1按键，每按一次，切换至低一个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数字键1。

2. 工作频段选择/2按键，每按一次，切换至高一个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数字键2。

3．Q值量程递减（手动方式时有效）/数字3按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键3。

4．Q值量程递增（手动方式时有效）/数字4按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键4。

5．谐振点频率搜索/数字5按键，按此键显示屏第四行左部出现SWEEP时，表示仪器正工作在频率自动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键；先按12键后,再按此键，功能为数字键5。

6．主机：数字6按键，先按12键后有效；

主机：谐振点电容搜索/数字6按键，按此键后，电容指示不断在变化，步进马达发出轻微的声响时仪器正工作在电容自动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键。先按12键后,再按此键，功能为数字键6。

7．Q值合格范围比较值设定/数字7按键，按此键后，显示屏第三行右部出现COMP字符，当Q合格时，显示OK，並同时鸣响蜂鸣器，Q不合格时，显示NO。设置Q值合格范围详细说明见后页。先按12键后,再按此键，功能为数字键7。

8．Q值量程自动/手动控制方式选择/数字8按键，按此键后，显示屏第四行左部出现对应的指示：AUTO（自动），MAN（手动）；先按12键后,再按此键，功能为数字键8。

9．Ct大电容直接测量/数字9（先按12键后有效）按键。

10．Lt残余电感扣除/数字0(先按12键后有效) 按键。

11．介质损耗系数测量/小数点(先按12键后有效) 按键。

12．频率/电容设置按键，*次按下（频率指示数在闪烁）为频率数输入，单位为MHz。例：要输入79.5MHz，按一次此键，频率

指示数在闪烁，然后输入79.5，再按一下此键完成设置。第二次按下（电容指示数在闪烁）为电容数输入，数输入要满4位。例：要输入79.5P，按二次此键，电容指示数在闪烁，然后输入0795，有效数后为0的，可以不输入0，直接再按一下此键完成设置。

13．频率调谐数码开关。

14．主机： 主调电容调谐（长寿命调谐慢转结构）；

  主机：主调电容调谐数码开关。

15．电源开关。

16．液晶显示屏。

17．测试回路接线柱：主机左边两个为电感接入端，右边两个为外接电容接入端；主机后边两个为电感接入端，前边两个为外接电容接入端。

18．电感测试范围所对应频率范围表

《介质损耗装置》(测试夹具)是测试系统的核心检测部件，它由一个LCD数字显示的微测量装置和一对经精密加工的、间距可调的平板电容器极片组成。平板电容器极片用于夹持被测材料样品，微测量装置则显示被测材料样品的厚度。通过被测材料样品放进平板电容器和不放进样品时的Q值变化的量化，测得绝缘材料的损耗角正切值。从平板电容器平板间距的读值变化则可换算得到绝缘材料介电常数。介质损耗测试装置是本公司新研制的更新换代产品，精密的加工设计、LCD数字读出、一键式清零功能，克服了机械刻度读数误差和圆筒形电

容装置不可避免的测量误差。

一个高品质因数（Q)的电感器是测量系统必不可少的辅助工具，关乎测试的灵敏度和精度，在系统中它与平板电容构成了基于串联谐振的测试回路。本系统推荐的电感器为LKI-1电感组，共由9个高性能电感器组成，以适配不同的检测频率。