介電常數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀
產(chǎn)品概述
介電常數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀主要特點(diǎn):
空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板,薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環(huán)氧樹脂組成的, 玻纖介電常數(shù)為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會(huì)造成介電特性的偏差, 傳統(tǒng)測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品( 小于 10 mil) 量測值偏低,。
主要技術(shù)特性:
介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì),通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù);儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定,諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索,Q值量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換,數(shù)值顯示等新技術(shù),改進(jìn)了調(diào)諧回路,使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至zei低,并保留了原Q表中自動(dòng)穩(wěn)幅等技術(shù),使得新儀器在使用時(shí)更為方便,測量值更為精確。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(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。
介電常數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)測量儀主要技術(shù)特性:
Q 值測量范圍: 2 ~ 1023,量程分檔:30、100﹑300﹑1000,自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔
固有誤差:≤ 5 % ± 滿度值的 2 %( 200kHz ~ 10MHz ),≤6% ± 滿度值的2%(10MHz~160MHz)
工作誤差:≤ 7 % ± 滿度值的 2 %( 200kHz ~ 10MHz ),≤8% ± 滿度值的2%(10MHz~160MHz)
電感測量范圍: 4.5nH ~ 140mH
電容直接測量范圍: 1 ~ 200pF
主電容調(diào)節(jié)范圍: 18 ~ 220pF
主電容調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度: 100pF 以下 ± 1pF;100pF 以上 ± 1 %
信號(hào)源頻率覆蓋范圍: 100kHz ~ 160MHz
頻率分段( 虛擬 ): 100 ~ 999.999kHz, 1 ~ 9.99999MHz,10 ~ 99.9999MHz,100 ~ 160MHz
頻率指示誤差: 3 × 10 -5 ± 1 個(gè)字
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.本儀器適用于110V/220V , 50Hz+0.5Hz交流電,使用前要檢查市電電壓是否合適,最好采用穩(wěn)壓電源,以保證測試條件的穩(wěn)定。
2.開機(jī)預(yù)熱15分鐘,使儀器恢復(fù)正常狀態(tài)后才能開始測試。
3.按部件標(biāo)準(zhǔn)制備好的陶瓷試樣,兩面用燒滲法被上銀層,并分別焊上一根Φ0.8mm,30~40mm長的金屬引線。引線材料為銅,表面鍍銀并浸錫。
4.選擇適當(dāng)?shù)妮o助線圈插入電感接線柱。根據(jù)需要選擇振蕩器頻率,調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振。假定諧振時(shí)電容為C1,品質(zhì)因素為Q1。
5. 將被測樣品接在“CX”接線柱上。
6.再調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振,這時(shí)電容為C2,可以直接讀出Q2,并且Q2= Q1-△Q,。
7.用游標(biāo)卡尺量出試樣的直徑Φ和厚度d(分別在不同位置測得兩個(gè)數(shù)據(jù),再取其平均值)。
8.方形式樣按其邊長的4倍計(jì)算Φ值
注意事項(xiàng)
1.圓片形試樣的尺寸(Φ=38mm+1mm,d=2mm+0.5mm)要符合公差要求,兩面燒滲銀層、浸錫及焊接引出線要符合技術(shù)條件。
2.電壓或頻率的劇烈波動(dòng)常使電橋不能達(dá)到良好的平衡,所以測定時(shí),電壓和頻率要求穩(wěn)定,電壓變動(dòng)不得大于1%,頻率變動(dòng)不得大于0.5%。
3.電極與試樣的接觸情況,對(duì)tanδ的測試結(jié)果有很大影響,因此燒滲銀層電極要求接觸良好、均勻,而厚度合適。
4.試樣吸濕后,測得的tanδ值增大,影響測量精度,應(yīng)嚴(yán)格避免試樣吸潮。
5.在測量過程中,注意隨時(shí)檢查電橋本體屏蔽的情況,當(dāng)電橋真正達(dá)到平衡,“本體-屏蔽”開關(guān)置于任何一邊時(shí),檢查計(jì)光帶均應(yīng)最小,而無大變化。
工作原理:
1.“Q”的定義
Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì),以諧振電壓的比值來定位Q值。
“Q”表示元件或系統(tǒng)的“品質(zhì)因數(shù)”,其物理含義是在一個(gè)振蕩周期內(nèi)貯存的能量與損耗的能量之比。對(duì)于電抗元件(電感或電容)來說,即在測試頻率上呈現(xiàn)的電抗與電阻之比。
或… … … … … … … … … … … (1)
圖 一
在圖(一)所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號(hào)電壓為Ui,頻率為f,在發(fā)生諧振時(shí)
或……… ……… ……… ………(2)
回路中電流……… …… ………… ……… …… ……(3)
故電容兩端的電壓
… … … … … … … … … … … … …(4)
即諧振時(shí)電容上的電壓與輸入電壓之比為Q。
Q表就是按上述原理設(shè)計(jì)的。
2.Q表整機(jī)工作原理(見圖二)
Q表的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片機(jī)作為控制核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種功能的控制。DDS數(shù)字直接合成信號(hào)源為Q值測量提供了一個(gè)優(yōu)質(zhì)的高頻信號(hào)。信號(hào)源輸出一路送到程控衰減器和自動(dòng)穩(wěn)幅放大控制單元,該單元根據(jù)CPU的指令對(duì)信號(hào)衰減后送往信號(hào)激勵(lì)放大器,同時(shí)對(duì)信號(hào)檢波后送出一直流控制信號(hào)到壓控信號(hào)源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。信號(hào)激勵(lì)部分輸出送到一個(gè)寬帶分壓器,由分壓器饋給測試調(diào)諧回路一個(gè)恒定幅度的信號(hào)。當(dāng)測試回路處于諧振狀態(tài)時(shí),在調(diào)諧電容CT兩端的信號(hào)幅度將是分壓器提供的信號(hào)幅度Q倍。在CT兩端取得的調(diào)諧信號(hào)被信號(hào)元適當(dāng)放大后送到檢波和數(shù)字取樣單元,檢波后送到控制中心CPU去進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
調(diào)諧電容帶動(dòng)傳感器,不斷地將電容變化的信息送往中心控制CPU,經(jīng)處理后計(jì)算出電容值,再根據(jù)頻率值計(jì)算出諧振時(shí)的頻率值。 調(diào)諧電容有步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng),根據(jù)不同電容值由CPU計(jì)算脈沖數(shù)去控制馬達(dá)。電容值可預(yù)置并可電容搜索。Q表工作頻率值,頻段,主調(diào)電容器值,諧振電感值,Q值,Q值比較設(shè)置狀態(tài),Q值量程,手/自動(dòng)狀態(tài),頻率或電容搜索指示,Q值調(diào)諧指示帶都顯示在液晶屏上,如圖三所示。
圖三
整個(gè)顯示屏共分為四行
第一行:左邊 信號(hào)源頻率指示,共6位;
右邊 信號(hào)源虛擬頻段指示(1-4)。
第二行:左邊 調(diào)諧電容指示值,4位;
右邊 電感指示值,4位。
第三行:左邊 Q值指示值;
右邊 Q值合格比較狀態(tài) 。
第四行:左邊 Q值量程,手動(dòng)/自動(dòng)切換指示/調(diào)諧點(diǎn)自動(dòng)搜索指示;
右邊上部 Q值量程范圍指示;
右邊下部 Q值調(diào)諧光帶指示。
結(jié)構(gòu)特性:
Q表采用了較低的臺(tái)式機(jī)箱,面板采用PC絲印面板,美觀大方。
各主要功能單元,除了顯示部分為了顯示方便和調(diào)諧測試回路,放大單元為了減小分布參數(shù),安裝在面板上外,其余都安裝在機(jī)內(nèi)底板上,詳見圖四面板示意圖。
A.前面板各功能鍵說明
圖 四 Q表前面板和外形示意圖
1.工作頻段選擇/1按鍵,每按一次,切換至低一個(gè)頻段工作;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵1。
2. 工作頻段選擇/2按鍵,每按一次,切換至高一個(gè)頻段工作;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵2。
3.Q值低一檔量程選擇(手動(dòng)方式時(shí)有效)/3按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵3。
4.Q值高一檔量程選擇(手動(dòng)方式時(shí)有效)/4按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵4。
5.諧振點(diǎn)頻率搜索/5按鍵,按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時(shí),表示儀器正工作在頻率自動(dòng)搜索被測量器件的諧振點(diǎn),如需退出搜索,再按此鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵5。
6.?dāng)?shù)字鍵6,先按12鍵后有效;
諧振點(diǎn)電容搜索/6按鍵,按此鍵后,電容指示不斷在變化,步進(jìn)馬達(dá)發(fā)出輕微的聲響時(shí)儀器正工作在電容自動(dòng)搜索被測量器件的諧振點(diǎn),如需退出搜索,再按此鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵6。
7.Q值合格范圍比較值設(shè)定/7按鍵,按此鍵后,顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符,當(dāng)Q合格時(shí),顯示OK,並同時(shí)鳴響蜂鳴器,Q不合格時(shí),顯示NO。設(shè)置Q值合格范圍詳細(xì)說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵7。
8.Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)控制方式選擇/8按鍵,按此鍵后,顯示屏第四行左部出現(xiàn)D對(duì)應(yīng)的指示:AUTO(自動(dòng)),MAN(手動(dòng));先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵8。
9.?dāng)?shù)字鍵9,先按12鍵后有效。
10.?dāng)?shù)字鍵0,先按12鍵后有效。
11.小數(shù)點(diǎn)鍵, 先按12鍵后有效。
12.復(fù)合鍵頻率/電容按鍵,第一次按下(頻率指示數(shù)在閃爍)為頻率數(shù)輸入,單位為MHz。例:要輸入79.5MHz,按一次此鍵,頻率指示數(shù)在閃爍,然后輸入79.5,再按一下此鍵即可。第二次按下(電容指示數(shù)在閃爍)為電容數(shù)輸入,數(shù)輸入要滿4位。例:要輸入79.5P,按二次此鍵,電容指示數(shù)在閃爍,然后輸入0795,要輸入180.5P,輸入1805,有效數(shù)后為0的,可以不輸入0直接再按一下此鍵結(jié)束輸入。
13.頻率調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。
14.調(diào)電容調(diào)諧(長壽命調(diào)諧慢轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu));
主調(diào)電容調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。
15.電源開關(guān)。
16.液晶顯示屏。
17.測試回路接線柱:左邊兩個(gè)為電感接入端,右邊兩個(gè)為外接電容接入端;后邊兩個(gè)為電感接入端,前邊兩個(gè)為外接電容接入端。
18.電感測試范圍所對(duì)應(yīng)頻率范圍表。
后面板各功能鍵說明
- 上一個(gè): BC-50A總有機(jī)碳實(shí)驗(yàn)室分析儀
- 下一個(gè): BWN-20KN伺服電腦控制拉力試驗(yàn)機(jī)