介電常數(shù)測(cè)試儀概述

介質(zhì)損耗測(cè)試裝置，能對(duì)絕緣材料進(jìn)行高頻介質(zhì)損耗角正切值和介電常數(shù)的測(cè)試。

介電常數(shù)測(cè)試儀工作特性

1. 平板電容器

極片尺寸：φ25.4mm

極片間距可調(diào)范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm

1. 園筒電容器

電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF

長(zhǎng)度可調(diào)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(shí)）

介電常數(shù)測(cè)試儀工作原理

本測(cè)試裝置是由二只測(cè)微電容器組成，平板電容器一般用來(lái)夾持被測(cè)樣品，園筒電容器是一只分辨率高達(dá)0.0033pF的線性可變電容器，配用Q表作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過(guò)被測(cè)樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)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(shí)，由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數(shù)。

介電常數(shù)測(cè)試儀使用方法

1. 被測(cè)樣品的準(zhǔn)備

被測(cè)樣品要求為園形，直徑25.4～27mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場(chǎng)引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1～5mm之間，如太薄或太厚則測(cè)試精度就會(huì)下降，樣品要盡可能平直。

下面推薦一種能提高測(cè)試性的方法：準(zhǔn)備二片厚0.05mm的園形錫膜，直徑和平板電容器極片一致，錫膜兩面均勻地涂上一層薄薄的凡士林，它起粘著作用，又能排除接觸面之間殘余空氣，把

錫膜再粘在平板電容器兩個(gè)極片上，粘好后，極片呈鏡面狀為佳，然后放上被測(cè)樣品。

介電常數(shù)測(cè)試儀測(cè)試順序

先要詳細(xì)了解配用Q表的使用方法，操作時(shí)，要避免人體感應(yīng)的影響。

1. 把配用的Q表主調(diào)諧電容置于zui小電容量，微調(diào)電容置于－3pF。
2. 把本測(cè)試裝置插到Q 表測(cè)試回路的“電容”兩個(gè)端子上。
3. 配上和測(cè)試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈
4. 調(diào)節(jié)平板電容器測(cè)微桿，使二極片相接為止，讀取刻度值記為D_O。
5. 再松開(kāi)二極片，把被測(cè)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(cè)微桿，以免夾得過(guò)緊或過(guò)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。
6. 把園筒電容器置于5mm處。
7. 改變配合Q表頻率，使之諧振，讀得Q值。
8. 先順時(shí)針?lè)较?，后逆時(shí)針?lè)较?，調(diào)節(jié)園筒電容器，讀取當(dāng)Q表指示Q值為原值的一半時(shí)測(cè)微桿上二個(gè)刻度值，取這二個(gè)值之差，記為M₁。
9. 再調(diào)節(jié)園筒電容器，使Q表再次諧振。
10. 取出平板電容器中的樣品，這時(shí)Q表又失諧，調(diào)節(jié)平

板電容器，使再諧振，讀取測(cè)微桿上的讀值D₃，其變化值為

D₄= D₃－D₀。

1. 和h款操作一樣，得到新的二個(gè)值之差，記為M₂。

3.  計(jì)算測(cè)試結(jié)果

被測(cè)樣品的介電常數(shù)：

Σ＝D₂ / D₄

被測(cè)樣品的損耗角正切值：

     tgδ＝K（M₁－M₂ ）/ 15.5

式中：K為園筒電容器線性變化率，一般為0.33 / mm，每個(gè)測(cè)試夾具在盒蓋內(nèi)標(biāo)有具體數(shù)值。

一般按以上公式計(jì)算的結(jié)果，其精度和重復(fù)性是能滿足的，但對(duì)介電常數(shù)大的被測(cè)樣品（即樣品從平板樣品放入和取出，平板電容器刻度值變化較大），邊緣效應(yīng)電容對(duì)測(cè)試會(huì)有較顯著的影響，這時(shí)可按下列公式計(jì)算：

Σ＝（C₂ + C_F2－C_F）/ C₁

tgδ＝K（M₁－M₂ ）/ 3.46（C₂ + C_F2－C_F）/ C₁

式中：C₁＝D₁刻度時(shí)平板電容器空氣介質(zhì)電容量〔見(jiàn)附圖（1）〕；

C₂＝D₃刻度時(shí)平板電容器空氣介質(zhì)電容量〔見(jiàn)附圖（1）〕；

C_F1＝D₁刻度時(shí)的邊緣效應(yīng)電容量〔見(jiàn)附圖（2）〕；

C_F2＝D₃刻度時(shí)的邊緣效應(yīng)電容量〔見(jiàn)附圖（2）〕。

介電常數(shù)測(cè)試儀 其他應(yīng)用使用方法

使用本測(cè)試裝置和Q表配用，對(duì)絕緣材料以及其他高阻性能的薄材，列如：紙張、木材、粉壓片料等，進(jìn)行相對(duì)測(cè)量，其測(cè)試方法就非常簡(jiǎn)便、實(shí)用，采取被測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品相比較方法，就能靈敏地區(qū)別二者之間的輕微差別，例如含水量、配用原料變動(dòng)等等。

測(cè)試時(shí)先把標(biāo)準(zhǔn)樣品放入平板電容器，調(diào)節(jié)Q表頻率，諧振后讀得Q值，再換上被測(cè)樣品，調(diào)節(jié)園筒電位器，再諧振，看Q值變化，如Q值變化很小，說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)樣品和被測(cè)樣品高頻損耗值一致，反之說(shuō)明二者性能有區(qū)別，如園筒電容器調(diào)節(jié)不能再諧振，通過(guò)調(diào)節(jié)Q表頻率才能諧振，且頻率變化較大，說(shuō)明被測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的配用原材料相差較大。

介電常數(shù)測(cè)試儀維修方法

本測(cè)試裝置是由精密機(jī)械構(gòu)件組成的測(cè)微設(shè)備，所以在使用和

保存時(shí)要避免振動(dòng)和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環(huán)境中使用和保存，用戶不能自行拆裝，否則其工作性能就不能保證，如測(cè)試夾具受到碰撞，或者作為定期檢查，要檢測(cè)以下幾個(gè)指標(biāo)：

1. 平板電容器二極片平行度不超過(guò)0.02mm。
2. 園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過(guò)0.1mm。
3. 保證二個(gè)測(cè)微桿0.01mm分辨率。

用精密電容測(cè)量?jī)x（±0.01pF分辨率）測(cè)量園筒電容器，電容呈線性率，從0~20mm，每隔1mm測(cè)試一點(diǎn)，要求符合工作特性要求。