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介電常數(shù)介質損耗因數(shù)測量儀

型 號GDAT-A

更新時間2024-11-24

廠商性質生產廠家

報價

產品描述:介電常數(shù)介質損耗因數(shù)測量儀滿足標準:GBT 1409-2006 測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內)下電容率和介質損耗因數(shù)的推薦方法高頻介質損耗測試系統(tǒng)由S916測試裝置(夾具)、GDAT型高頻Q表、數(shù)據(jù)采集和tanδ自動測量控件(裝入GDAT)、及LKI-1型電感器組成,它依據(jù)國標GB/T 1409-2006、美標ASTM D150。

產品概述

介電常數(shù)介質損耗因數(shù)測量儀主要特點:
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,。

主要技術特性:
介質損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復合材料等的一項重要的物理性質,通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進一步了解影響介質損耗和介電常數(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。它以單片計算機作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標準頻率測試點自動設定,諧振點自動搜索,Q值量程自動轉換,數(shù)值顯示等新技術,改進了調諧回路,使得調諧測試回路的殘余電感減至zei低,并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術,使得新儀器在使用時更為方便,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)介質損耗因數(shù)測量儀主要技術特性:

Q 值測量范圍:        2 ~ 1023,量程分檔:30、100﹑300﹑1000,自動換檔或手動換檔

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

主電容調節(jié)范圍:      18 ~ 220pF

主電容調節(jié)準確度:    100pF 以下 ± 1pF;100pF 以上 ± 1 %

信號源頻率覆蓋范圍:  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 個字

實驗步驟:

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.開機預熱15分鐘,使儀器恢復正常狀態(tài)后才能開始測試。

3.按部件標準制備好的陶瓷試樣,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?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,調節(jié)測試電路電容器使電路諧振。假定諧振時電容為C1,品質因素為Q1。

5. 將被測樣品接在“CX”接線柱上。

6.再調節(jié)測試電路電容器使電路諧振,這時電容為C2,可以直接讀出Q2,并且Q2= Q1-△Q,。

7.用游標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數(shù)據(jù),再取其平均值)。

8.方形式樣按其邊長的4倍計算Φ值

注意事項

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條件。

2.電壓或頻率的劇烈波動常使電橋不能達到良好的平衡,所以測定時,電壓和頻率要求穩(wěn)定,電壓變動不得大于1%,頻率變動不得大于0.5%。

3.電極與試樣的接觸情況,對tanδ的測試結果有很大影響,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,應嚴格避免試樣吸潮。

5.在測量過程中,注意隨時檢查電橋本體屏蔽的情況,當電橋真正達到平衡,“本體-屏蔽”開關置于任何一邊時,檢查計光帶均應最小,而無大變化。

工作原理:

1.“Q”的定義

Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設計,以諧振電壓的比值來定位Q值。

“Q”表示元件或系統(tǒng)的“品質因數(shù)”,其物理含義是在一個振蕩周期內貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件(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。

… … … … … … … … … … … (1)

圖 一

在圖(一)所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號電壓為Ui,頻率為f,在發(fā)生諧振時

……… ……… ……… ………(2)

回路中電流……… …… ………… ……… …… ……(3)

故電容兩端的電壓

… … … … … … … … … … … … …(4)

即諧振時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計的。

2.Q表整機工作原理(見圖二)

Q表的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片機作為控制核心,實現(xiàn)對各種功能的控制。DDS數(shù)字直接合成信號源為Q值測量提供了一個優(yōu)質的高頻信號。信號源輸出一路送到程控衰減器和自動穩(wěn)幅放大控制單元,該單元根據(jù)CPU的指令對信號衰減后送往信號激勵放大器,同時對信號檢波后送出一直流控制信號到壓控信號源實現(xiàn)自動穩(wěn)幅。信號激勵部分輸出送到一個寬帶分壓器,由分壓器饋給測試調諧回路一個恒定幅度的信號。當測試回路處于諧振狀態(tài)時,在調諧電容CT兩端的信號幅度將是分壓器提供的信號幅度Q倍。在CT兩端取得的調諧信號被信號元適當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去進行數(shù)據(jù)處理。

調諧電容帶動傳感器,不斷地將電容變化的信息送往中心控制CPU,經處理后計算出電容值,再根據(jù)頻率值計算出諧振時的頻率值。 調諧電容有步進馬達帶動,根據(jù)不同電容值由CPU計算脈沖數(shù)去控制馬達。電容值可預置并可電容搜索。Q表工作頻率值,頻段,主調電容器值,諧振電感值,Q值,Q值比較設置狀態(tài),Q值量程,手/自動狀態(tài),頻率或電容搜索指示,Q值調諧指示帶都顯示在液晶屏上,如圖三所示。

圖三

整個顯示屏共分為四行

第一行:左邊 信號源頻率指示,共6位;

右邊 信號源虛擬頻段指示(1-4)。

第二行:左邊 調諧電容指示值,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/自動切換指示/調諧點自動搜索指示;

右邊上部 Q值量程范圍指示;

右邊下部 Q值調諧光帶指示。

 結構特性:

Q表采用了較低的臺式機箱,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,其余都安裝在機內底板上,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(手動方式時有效)/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(手動方式時有效)/4按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵4。

5.諧振點頻率搜索/5按鍵,按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時,表示儀器正工作在頻率自動搜索被測量器件的諧振點,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.數(shù)字鍵6,先按12鍵后有效;

諧振點電容搜索/6按鍵,按此鍵后,電容指示不斷在變化,步進馬達發(fā)出輕微的聲響時儀器正工作在電容自動搜索被測量器件的諧振點,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定/7按鍵,按此鍵后,顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符,當Q合格時,顯示OK,並同時鳴響蜂鳴器,Q不合格時,顯示NO。設置Q值合格范圍詳細說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵7。

8.Q值量程自動/手動控制方式選擇/8按鍵,按此鍵后,顯示屏第四行左部出現(xiàn)D對應的指示:AUTO(自動),MAN(手動);先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵8。

9.數(shù)字鍵9,先按12鍵后有效。

10.數(shù)字鍵0,先按12鍵后有效。

11.小數(shù)點鍵, 先按12鍵后有效。

12.復合鍵頻率/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束輸入。

13.頻率調諧數(shù)碼開關。

14.調電容調諧(長壽命調諧慢轉結構);

主調電容調諧數(shù)碼開關。

15.電源開關。

16.液晶顯示屏。

17.測試回路接線柱:左邊兩個為電感接入端,右邊兩個為外接電容接入端;后邊兩個為電感接入端,前邊兩個為外接電容接入端。

18.電感測試范圍所對應頻率范圍表。

后面板各功能鍵說明

 

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