100MHZ高頻介電常數(shù)測試儀

100MHZ高頻介電常數(shù)測試儀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)對各種功能的控制。數(shù)字直接合成信號源為Q值測量提供了一個優(yōu)質(zhì)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(shí)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(diào)諧回路一個恒定幅度的信號。當(dāng)測試回路處于諧振狀態(tài)時，在調(diào)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(diào)諧信號被信號放大單元適當(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)處理后計算出電容值，再根據(jù)頻率值計算出諧振時的頻率值。  
調(diào)諧電容有步進(jìn)馬達(dá)帶動，根據(jù)不同電容值由CPU計算脈沖數(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。

 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(nèi)）下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法

平板電容極片Φ50mm/Φ38mm
可選頻率范圍20KHz-60MHz/200KHz-160MHz
間距可調(diào)范圍≥15mm
頻率指示誤差3×10-5±1個字
夾具插頭間距25mm±0.01mm
主電容調(diào)節(jié)范圍30-500/18-220pF
測微桿分辨率0.001mm
主調(diào)電容誤差<1%或1pF
夾具損耗角正切值≦4×10-4 （1MHz)

1．檢驗(yàn)環(huán)境要求

a．環(huán)境溫度：20℃±2℃，相對濕度<50％；
b．供電電源：220V±10V，50Hz±1Hz；
c．被檢設(shè)備要預(yù)熱30分鐘以上。

2．檢驗(yàn)設(shè)備要求
a. 設(shè)備應(yīng)在計量后的有效使用期內(nèi)；
b. 檢驗(yàn)設(shè)備應(yīng)按儀器規(guī)定預(yù)熱。
3．Q值指示檢驗(yàn)
a．檢驗(yàn)設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)線圈一套；
b．把標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈接入Q表電感接線柱上；
c．選擇標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈所規(guī)定的檢定頻率；
d．Q表的Q值讀數(shù)的相對誤差應(yīng)符合二.1.C條中的固有誤差之規(guī)定。
4．調(diào)諧電容器準(zhǔn)確度檢驗(yàn)
a. 測試時如發(fā)現(xiàn)干擾，應(yīng)斷開內(nèi)部信號源；
b．設(shè)備連接如圖六所示，連接線應(yīng)盡量短，盡可能減小分布電容；

100MHZ高頻介電常數(shù)測試儀特點(diǎn)：

1． 優(yōu)化的測試電路設(shè)計使殘值更小

2． 高頻信號采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)

3． LED 數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù)，手動/自動量程切換

4． 自動掃描被測件諧振點(diǎn)，標(biāo)頻單鍵設(shè)置和鎖定，大大提高測試速度1．Q值測量
a．Q值測量范圍：2～1023。
b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c．標(biāo)稱誤差
頻率范圍20kHz～10MHz；
固有誤差5％滿度值的2％；
工作誤差7％滿度值的2％；
頻率范圍10MHz～60MHz；
固有誤差6％;滿度值的2％；
工作誤差8％;滿度值的2％。
2．電感測量范圍：14.5nH~8.14H
3．電容測量：1~ 460
直接測量范圍1～460pF
主電容調(diào)節(jié)范圍30～500pF150pF以下±1.5pF；
準(zhǔn)確度150pF以上±1％
注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則
4．信號源頻率覆蓋范圍
頻率范圍10kHz～50MHz
頻率分段（虛擬）
10～99.9999kHz
100～999.999kHz
1～9.99999MHz
10～60MHz
頻率指示誤差3times;10-5plusmn;1個字
5．Q合格指示預(yù)置功能
預(yù)置范圍：5～1000。
a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃
b．相對濕度：<80％；
c．電源：220Vplusmn;22V，50Hzplusmn;2.5Hz。
7．其他
a．消耗功率：約25W；
b．凈重：約7kg；
c. 外型尺寸：mm：380*132*280。
8．產(chǎn)品配置：
a.測試主機(jī)一臺；
b.電感9只；
c.夾具一 套

陶瓷材料的損耗

陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來源于電導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點(diǎn)的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外，表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導(dǎo)也會引起較大的損耗。

在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中，介質(zhì)損耗主要來源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能，往往在配方中引人此易熔物質(zhì)（如黏土），形成玻璃相，這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大，介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷，如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大，主要的原因是：主晶相結(jié)構(gòu)松散，生成了缺固濟(jì)體、多品型轉(zhuǎn)變等。

漏導(dǎo)損耗

實(shí)際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì)，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發(fā)生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導(dǎo)電流，漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。由于實(shí)阿的電介質(zhì)總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質(zhì)不論在直流電場或交變電場作用下都會發(fā)生漏導(dǎo)損耗。

介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。在交變電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數(shù)角Φ）的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。

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)自動設(shè)定，諧振點(diǎn)自動搜索，Q值量程自動轉(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低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便，測量值。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。

行：左邊  信號源頻率指示，共6位

第二行：左邊  調(diào)諧電容指示值，4位

第三行：左邊  Q值指示值   

第四行：左邊  Q值量程，手動/自動切換指示/調(diào)諧點(diǎn)自動搜索指示

右邊下部  Q值調(diào)諧光帶指示

采用了較低的臺式機(jī)箱，面板采用PC絲印面板，美觀大方。

前面板各功能鍵說明：

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。

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。

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)出輕微的聲響時儀器正工作在電容自動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。

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，顯示OK，並同時鳴響蜂鳴器，Q不合格時，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。