機(jī)臺(tái)型號(hào)：LJD-B型 陶瓷材料介電常數(shù)測(cè)試儀

一、概述：
LJD-B型 陶瓷材料介電常數(shù)測(cè)試儀 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(cè)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)；該儀器用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對(duì)無(wú)機(jī)非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。

二、測(cè)試原理：
采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測(cè)試。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制，測(cè)量核心采用了頻率數(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測(cè)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(cè)試回路的殘余電感減至，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(cè)量值更為。儀器能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)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。
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，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測(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)。

三、儀器的技術(shù)指標(biāo)：
1、Q 值測(cè)量范圍：2～1023
2、Q 值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；
3、電感測(cè)量范圍：自身殘余電感和測(cè)試引線電感的自動(dòng)扣除功能 4.5nH-100mH 分別有 0.1μ H、0.5μ H、
2.5μ H、10μ H、50μ H、100μ H、1mH、5mH、10mH 九個(gè)電感組成。
4、電容直接測(cè)量范圍：1～460pF
5、主電容調(diào)節(jié)范圍： 30～500pF
6、電容準(zhǔn)確度 150pF 以下±1.5pF；150pF 以上±1%
7、信號(hào)源頻率覆蓋范圍 10KHz-70MHz （雙頻對(duì)向搜索 確保頻率不被外界干擾）另有 LJD-C  頻率范圍 100KHZ-160M
8、型號(hào)頻率指示誤差：1*10-6 ±1，Q 值合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000 Q 值自動(dòng)鎖定，無(wú)需人工搜索
9、Q 表正常工作條件
a.  環(huán) 境 溫 度 ：0℃～+40℃ 
b．相對(duì)濕度：<80％；           
c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
10、其 他          
a．消耗功率：約 25W；
b.凈重：約 7kg；
c.  外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
11、產(chǎn)品配置： a.測(cè)試主機(jī)一臺(tái)； b.電感一套；c.夾具一 套

四、性能特點(diǎn)：
1.平板電容器
極片尺寸：φ38mmφ 50mm
極片間距可調(diào)范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm
2.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)）
5、數(shù)顯電極

五、 維修保養(yǎng)：
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，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 0.02mm。
2.園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過 0.1mm。
3.保證二個(gè)測(cè)微桿 0.01mm 分辨率。
4.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。

介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)使用方法

一 介電常數(shù)測(cè)試方法與步驟

1.        把S916測(cè)試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測(cè)試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

2.在主機(jī)電感端子上插上和測(cè)試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

3.被測(cè)樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，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，樣品太薄或太厚就會(huì)使測(cè)試精度下降，樣品要盡可能平整。

4.調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使S916測(cè)試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。

1. 再松開兩片極片，把被測(cè)樣品夾入平板電容上下極片之間，調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取的測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D₂。改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量（旋轉(zhuǎn)主調(diào)電容旋鈕改變主調(diào)電容電容量），使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值值）上。
2. 取出S916測(cè)試夾具中的樣品，這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變?。藭r(shí)調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使主機(jī)再回到諧振點(diǎn)（Q值值）上，讀取測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D_4.
3. 計(jì)算被測(cè)樣品的介電常數(shù):

     Σ＝D₂ / D₄

二 介質(zhì)損耗測(cè)試方法與步驟

1. 分布容量的測(cè)量

1. 選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端；
2. 將調(diào)諧電容器調(diào)到值附近500P左右，令這個(gè)電容是C1，
3. 按下儀器面板的頻率搜索鍵，使測(cè)試回路諧振，諧振時(shí)Q的讀數(shù)為Q1；
4. 將測(cè)試夾具接在“Cx”兩端，放入材料，測(cè)出材料厚度后取出材料，調(diào)節(jié)主調(diào)電容，使測(cè)試電路重新諧振，此時(shí)可變電容器值為C2，Q值讀數(shù)為Q2。

機(jī)構(gòu)電容的有效電容為：Cz= C1－C2

分布電容為機(jī)構(gòu)電容CZ和電感分布電容C0（參考電感的技術(shù)說明）的和

電容器損耗角正切為

公式里的C0只是電感的分布電容值，不是主機(jī)軟件顯示的C0

2. 把S916測(cè)試夾具裝置上的插頭插入到主機(jī)測(cè)試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

3. 在主機(jī)電感端子上插上和測(cè)試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 主機(jī)配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

4. 被測(cè)樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，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，樣品太薄或太厚就會(huì)使測(cè)試精度下降，樣品要盡可能平直。

5. 調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，使S916測(cè)試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設(shè)置為0。再松開兩片極片，把被測(cè)樣品夾入兩片極片之間，調(diào)節(jié)S916測(cè)試夾具的測(cè)微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調(diào)節(jié)時(shí)要用S916測(cè)試夾具的，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取的測(cè)試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D2，改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)處于諧振點(diǎn)（Q值值）上，然后按一次 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵，在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x，記住厚度D2的值。

6. 取出S916測(cè)試夾具中的樣品，（保持S916測(cè)試夾具的平板電容極片之間距不變）這時(shí)主機(jī)又失去諧振（Q值變?。?，再改變主機(jī)上的主調(diào)電容容量，使主機(jī)重新處于諧振點(diǎn)（Q值值）上。

7. 第二次按下 主機(jī)上的小數(shù)點(diǎn)（tgδ）鍵，顯示屏上原C2和Q2顯示變化為C1和Q1，同時(shí)顯示介質(zhì)損耗系數(shù)tn =．x x x x x ，即完成測(cè)試。

8. 出錯(cuò)提示，當(dāng)出現(xiàn)tn =  NO 顯示時(shí)，說明測(cè)試時(shí)出現(xiàn)了差錯(cuò)，發(fā)生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯(cuò)誤情況。

附錄 一

LKI-1電感組

LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個(gè)，凡儀器在進(jìn)行測(cè)試線圈的分布電容量，電容器的電容量，高頻介質(zhì)損耗，高頻電阻和傳輸線特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時(shí)，必須用電感組作輔助工具。

本電感組有較高Q值，能使儀器測(cè)量時(shí)得到尖銳諧振點(diǎn)，因而增加其測(cè)量的準(zhǔn)確度，各電感的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

附錄 二

一  如何測(cè)試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數(shù)

1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面，上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;

2 超薄材料需要疊加：疊加方式如下

                                   250μ貼合6層后測(cè)試；

200μ貼合8層后測(cè)試；

175μ貼合9層后測(cè)試；

125μ貼合12層后測(cè)試；

100μ貼合15層后測(cè)試；

75μ貼合20層后測(cè)試；

50μ貼合30層后測(cè)試。

3 計(jì)算公式

  Σ＝(D2-2*DX)/(D4-2*DX)

4 介質(zhì)損耗系數(shù)測(cè)試同理