ZJD-B型 介電常數(shù)儀

使用說明書

一、概述

ZJD-B型介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀是我公司一代通用、多用途、多量程的阻抗測試儀器。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制、測量核心，真正實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀的數(shù)字化，電容、電感、Q值、信號(hào)源頻率都在一個(gè)液晶屏上展示出來。在你操作時(shí)，再也不用去注意量程和換算單位。在任何頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測出電感值的大小。采用DDS數(shù)字直接合成方式的內(nèi)部信號(hào)源，具有信號(hào)失真小，頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測量精度的精確性。另外還采用了標(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值量程手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換，自動(dòng)穩(wěn)幅等新技術(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zui低，使得新表在使用時(shí)更為方便，測量值更為精確。

    介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀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。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。

二、工作特性

   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(dòng)換檔或手動(dòng)換檔。

 c．標(biāo)稱誤差

   2．電感測量范圍：14.5nH~8.14H

3．電容測量：1~ 460

   注：大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則

   4．信號(hào)源頻率覆蓋范圍

   5．Q合格指示預(yù)置功能

      預(yù)置范圍：5～1000。

   6．介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀正常工作條件

   a.  環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

   b．相對濕度：<80％；

   c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

   7．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。

三、工作原理

     1．介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀整機(jī)工作原理（見圖二）

圖  二

ZJD-B型介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片計(jì)算機(jī)作為控制核心，實(shí)現(xiàn)對各種功能的控制。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的指令對信號(hào)衰減后送往信號(hào)激勵(lì)放大器，同時(shí)對信號(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)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。   

為了頻率調(diào)諧方便，CPU將信號(hào)源頻率范圍虛擬分為4個(gè)頻段。工作頻率值、頻段、主調(diào)電容器、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)、Q值的量程、Q值調(diào)諧指示帶、，都由CPU送到液晶顯示屏，同時(shí)顯示出來，液晶顯示屏如圖三所示

圖  三

整個(gè)顯示屏共分為四行

*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

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)（COMP OK 或 COMP NO）

第四行：左邊  Q值量程，手動(dòng)/自動(dòng)（man/auto）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 

四、結(jié)構(gòu)特性

    ZJD-B型介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀采用了較低的臺(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。見圖四面板示意圖。面板左半部是頻率和Q值顯示，操作按鍵和頻率調(diào)諧旋紐所在部位。面板右半部是調(diào)諧回路的調(diào)諧電容器所在部位。

    儀器的頻段控制，標(biāo)頻設(shè)定，諧振點(diǎn)搜索，Q值合格點(diǎn)設(shè)置都以輕觸按鍵實(shí)現(xiàn)控制，頻率調(diào)諧由數(shù)碼開關(guān)完成，面板上無一可調(diào)電位器，*地簡化了操作，又提高了可靠性。

A．前面板各功能鍵說明：

 圖 四  前面板和外形示意圖

1．液晶顯示屏。

2．工作頻段選擇按鍵，每按一次，切換至低一個(gè)頻段工作。

工作頻段選擇按鍵，每按一次，切換至高一個(gè)頻段工作。

3．工作頻段內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)測試頻率設(shè)置按鍵，各段內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測試頻率見面板功能部分。

4．器件諧振點(diǎn)搜索按鍵，顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時(shí)表示儀器正工作在自動(dòng)搜索。如需退出搜索，再按此鍵。

5．頻率調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。

6．Q值合格比較值設(shè)定按鍵。

7．對應(yīng)各工作頻段的頻率范圍和標(biāo)準(zhǔn)測試頻率表。

8．調(diào)諧回路的電容調(diào)諧旋鈕。

9．電源開關(guān)

10．Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)控制方式選擇按鍵。

  11.  Q值量程手動(dòng)方式時(shí)，低一檔量程選擇按鍵。

Q值量程手動(dòng)方式時(shí)，高一檔量程選擇按鍵。

B．后面板各功能鍵說明：

圖  五  Q表后面板示意圖

1．～220V電源輸入三芯插座，內(nèi)含保險(xiǎn)絲0.5A／220V。

2．信號(hào)源工作頻率監(jiān)測輸出端（阻抗1kΩ）。

五、使用方法

介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀是多用途的阻抗測量儀器，為了提高測量精度，除了使測試回路本身殘余參量盡可能地小，使耦合回路的頻響盡可能地好之外，還要掌握正確的測試方法和殘余參數(shù)修正方法。

1．測試注意事項(xiàng)

a．本儀器應(yīng)水平安放。

b．如果你需要較精確地測量，請接通電源后，預(yù)熱30分鐘，將調(diào)諧電容從小到大緩慢地調(diào)一次，CPU將自動(dòng)對顯示的電容進(jìn)行溫度補(bǔ)償，然后再進(jìn)行測試。

c．調(diào)節(jié)主調(diào)電容的電容量時(shí)，特別注意當(dāng)刻度調(diào)到zui大或zui小值時(shí)，不要用力繼續(xù)再調(diào)．

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短，足夠粗，并應(yīng)接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤差。

e．被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時(shí)可用低耗損的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊。

f．手不得靠近試件，以免人體感應(yīng)影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。

2．高頻線圈的Q值測量(基本測量法)

  A．直接法

  a．將按測線圈接在“Lx”接線柱上；

  b．選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l段和工作頻率；

  c．先調(diào)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn)，即Q表讀數(shù)達(dá)zui大，此讀數(shù)即為被測電感的有效Q值(Qe)，若需得到被測電感的真實(shí)Q值(Qt)，則應(yīng)先測出線圈分布電容C0，然后照下式修正：

C1是調(diào)諧電容器諧振時(shí)讀數(shù)，如諧振時(shí)C1的讀數(shù)很大，C0只占很小比例，則有效Q值(Qe)和真實(shí)Q值(QT)差別可以忽略。

當(dāng)Q值量程選擇自動(dòng)切換時(shí)，在調(diào)諧時(shí)，如遇量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，應(yīng)停頓一下，待Q值穩(wěn)定后，根據(jù)讀數(shù)值變大或變小，確定繼續(xù)調(diào)電容的方向。

B．變?nèi)莘?/span>

a．照直讀法“a-c”進(jìn)行，記下諧振時(shí)電容讀數(shù)C1和Q1；

b．轉(zhuǎn)動(dòng)主調(diào)電容，使Q值二次指示均為Q1的0.707時(shí)，記下此時(shí)兩次電容讀數(shù)的差數(shù)ΔC。

要想得到精確結(jié)果，則線圈的分布電容應(yīng)加在C1之內(nèi)，并應(yīng)使主調(diào)電容作多次偏調(diào)，然后取其平均讀數(shù)。

測Q值較高的線圈時(shí)，Q值下降到0.707 Q1時(shí)，電容偏調(diào)很小，讀數(shù)誤差較大，這時(shí)可將主電容作較大偏調(diào)(10％以內(nèi))，記下偏調(diào)數(shù)ΔC和偏調(diào)后的Q值讀數(shù)Q2，這時(shí)Q值表達(dá)式為：

C. 變頻法

a．按直讀法“a-c”進(jìn)行，記下諧振時(shí)讀數(shù)C1和Q1以及頻率讀數(shù)f0。

b．改變信號(hào)源的頻率使Q值二次指示為Q1的0.707(一次容性失諧，一次感性失諧)，記下此時(shí)二次頻率讀數(shù)差值Δf。這時(shí)回路的真實(shí)QT為：

考慮到線圈的分布電容時(shí)，線圈的有效Q值為：

   變頻法測量Q值一般表達(dá)式(未考慮分布電容)：

注：Δf是頻率偏調(diào)數(shù)，Q1為諧振時(shí)Q表讀數(shù)，Q2是偏調(diào)后Q表讀數(shù)。

3．高頻線圈電感值的測量

a．將被測線圈接在“Lx”接線柱上，接觸要良好；

b．根據(jù)線圈大約電感值，按所需選一個(gè)合適的頻率以保證能諧振；

c．如要得到真實(shí)電感數(shù)(LT)，必須先測得電感分布電容量C0，如分布電容較小的話，在調(diào)到諧振點(diǎn)后，記下主調(diào)電容C1，然后再將主調(diào)電容量調(diào)在“C1+C0”值上，這時(shí)顯示屏L就是所求真實(shí)電感讀數(shù)，也可按以下公式計(jì)算求得：

f被測電感小于1μH時(shí)，按上法測得電感值還應(yīng)減去儀器中測試回路本身剩余電感“L0”(QBG-3D L0=26nH)。

4．高頻線圈分布電容C0的測量

A．倍頻率法

如線圈的分布電容較大，可用此法作近似測試。

將被測線圈按在“Lx”接線柱上，調(diào)調(diào)諧電容器到zui大電容數(shù)值，調(diào)信號(hào)源頻率到諧振，當(dāng)諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f1和C1。然后將信號(hào)源頻率調(diào)到 f2(f2=nf1)，再調(diào)電容器到諧振點(diǎn)，此時(shí)電容讀數(shù)為C2，根據(jù)下式即可求出分布電容量。

如取 n=2，則為：C0=(C1－4C2) /3

若取不同C1進(jìn)行多次測量后取一個(gè)平均值，則測試結(jié)果將較為準(zhǔn)確。

   B．自然頻率法(此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果)

   a．將被測線圈接在“Lx”接線柱上；

   b．調(diào)諧電容器調(diào)到zui大電容值C1； 

   c．調(diào)信號(hào)源頻率，使回路諧振，該頻率為f1；

   d．取下被測線圈，換上一個(gè)能在調(diào)諧電容器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)和十倍于f1頻率諧振的電感；

   e．信號(hào)源調(diào)到10 f1位置，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn)；

   f．將被測線圈接在“Cx”兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器達(dá)諧振，此時(shí)視電容讀數(shù)是增加還是減小。若增加，則應(yīng)將振蕩器頻率調(diào)高些，若減小，則頻率調(diào)低些。

   g．再取下被測線圈，調(diào)節(jié)主調(diào)電容達(dá)到諧振；

   h．重復(fù)步驟“f”、“g”直到某一頻率，被測線圈接上“C”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn)，這一頻率即為被測線圈的自然諧振頻率f2，它的C0數(shù)值為：

  C0=C1 (f1／f2)2

  注：測量中所需輔助線圈可由LKI-l電感組提供便利。

  5．電容器容量的測量

  A. 在測量范圍內(nèi)的小于主調(diào)電容量的電容器的測量

a．選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端；

b．將調(diào)諧電容器調(diào)到zui大值附近，令這個(gè)電容是C1，如未知電容是小數(shù)值的，C1應(yīng)調(diào)到較小電容值附近，以便達(dá)到盡可能高的分辨率；

c．調(diào)信號(hào)源的頻率，使測試回路諧振，令諧振器Q的讀數(shù)為Q1；

d．將被測電容接在“Cx”兩端，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器，使測試電路再諧振，令新的調(diào)諧電容值為C2和指示Q值為Q2。

被測電容的有效電容為Cx = C1－C2

電容器損耗角正切為

電容器的有效并聯(lián)電阻為

C0為回路諧振電感的自身電容。

B．大于調(diào)諧電容量的電容器用可替代法測量

a. 取一只適當(dāng)容量的標(biāo)準(zhǔn)電容量，其容量為C3，將它接在“Cx”接線柱上。

b．按5A／a-c各測試步驟；

c．取下標(biāo)準(zhǔn)電容器，將被測電容接到“Cx”接線柱，調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器到諧振，此時(shí)主調(diào)電容量讀數(shù)為C2，則Cx可由下式得到：

               Cx = C3 + C1－C2

6．Q合格預(yù)置功能使用

Q合格預(yù)置功能特別適用于工廠需大批量測試某同規(guī)格元件的Q值時(shí)，當(dāng)該元件Q值超過某一給定值即為合格，這時(shí)液晶顯示屏顯示“OK”，儀器同時(shí)嗚叫提醒，這樣可減輕工人視力疲勞，同時(shí)大大加快了測試速度。

Q合格預(yù)置的步驟：

a．選擇要求的測試頻率；

b．用一只合格元件或一只輔助線圈調(diào)諧測試回路，使Q值讀數(shù)指示在所需預(yù)置Q值位置上；

c．按一下Q值合格比較按鍵，使顯示屏第三行右邊顯示“COMP OK或NO”，同時(shí)儀器發(fā)出嗚叫聲，此時(shí)該功能設(shè)置就結(jié)束了；

d．換上要測試的器件，微調(diào)諧振電容至諧振點(diǎn)，如果該器件的Q值大于設(shè)定的Q值，Q合格指示“OK”，同時(shí)儀器發(fā)出嗚叫。如需取消已設(shè)置的合格值，只要再按一下設(shè)置鍵即可。

7．標(biāo)準(zhǔn)測試頻率按鍵的使用

如果你需在標(biāo)準(zhǔn)測試頻率點(diǎn)上，測試器件時(shí)，你可以先按頻段選擇鍵選擇好標(biāo)準(zhǔn)頻率所在的工作頻段，然后再按一下標(biāo)頻按鍵（具體標(biāo)準(zhǔn)測試頻率印在面板上），儀器就會(huì)替你自動(dòng)準(zhǔn)確地設(shè)置好測試頻率，省去你花時(shí)間去調(diào)節(jié)頻率。

8．諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索功能的使用

如果你對電感元件無法確定它的數(shù)值時(shí)，你就可用該功能來幫你尋找出它的諧振頻率點(diǎn)。步驟如下：

a．把元件接以接線柱上；

b．主調(diào)電容調(diào)到中間位上（大概）；

c．按一下搜索按鍵，顯示屏左下部顯示“SWEEP”，儀器就進(jìn)入搜索狀態(tài)。

儀器從zui低工作頻率一直搜索到zui高工作頻率，如果你的元件諧振點(diǎn)在頻率覆蓋區(qū)間內(nèi)，搜索結(jié)束后，將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。

如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài)，可再按一次搜索鍵，儀器會(huì)退出搜索操作。

9．頻率調(diào)諧開關(guān)的使用。

ZJD-B介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀的頻率調(diào)諧采用了數(shù)碼開關(guān)，它能辨別使用者的要求，來調(diào)節(jié)頻率變化的速率(頻率變化值／檔)，在你快速調(diào)節(jié)該開關(guān)時(shí)，頻率變化速率也加快。當(dāng)你緩慢調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí)，頻率變化速率也慢下來，zui低可小于分辨力。因此在調(diào)諧時(shí)接近所需的頻率時(shí)，應(yīng)放緩調(diào)節(jié)速度。當(dāng)你調(diào)節(jié)的頻率超出工作頻段的頻率時(shí)，儀器會(huì)自動(dòng)選擇低一個(gè)或高一個(gè)頻段工作。

六、維修

1．新購儀器的檢查

新購的儀器能先用LKI-1電感組，將各個(gè)電感在各個(gè)不同頻率測試Q值，把測試的情況，例使用的電感號(hào)，測試頻率Q讀數(shù)，電容讀數(shù)等多次測得數(shù)及測試環(huán)境條件逐一詳細(xì)記錄，并把記錄保存起來，以供以后維修時(shí)作參考。

LKI-1電感組是測試時(shí)作輔助電感用的，不能把這些電感當(dāng)作高精度的標(biāo)準(zhǔn)電感看待。隨著測試環(huán)境條件不同，測得電感器Q值和分布電容可能略有不同。

2．使用和保養(yǎng)

介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀是比較精密的阻抗測量儀器，在合理使用和注意保養(yǎng)情況下，才能保證*穩(wěn)定和較高的測試精度。

a．熟悉本說明書，正確地使用儀器；

b．使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥；

c．本儀器保用期為18個(gè)月，如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度，可以原封送回本廠，免費(fèi)修理。

3．電感組

    LKI-1電感組是測試作輔助用的，它含有9個(gè)屏蔽罩屏蔽的電感。這些電感具有較高的Q值。各電感的電感量等數(shù)據(jù)如附表一。

附表一  LKI-1電感組

附：介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀在測量Q值時(shí)附加說明

    ZJD-B型介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀，在測試Q值時(shí)，已對調(diào)試回路殘量進(jìn)行了修正，故不需要對Q值進(jìn)行均值修正

七、產(chǎn)品的交收檢驗(yàn)

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

• 設(shè)備應(yīng)在計(jì)量后的有效使用期內(nèi)；

• 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：BQG-2標(biāo)準(zhǔn)線圈一套；

b．把標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈接入介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀電感接線柱上；

c．選擇標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈所規(guī)定的檢定頻率；

d．介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀的Q值讀數(shù)的相對誤差應(yīng)符合二.1.C條固有誤差所規(guī)定。

本機(jī)均值系數(shù)見附表二。

4．調(diào)諧電容器準(zhǔn)確度檢驗(yàn)

a. 測試時(shí)如發(fā)現(xiàn)干擾，應(yīng)斷開內(nèi)部信號(hào)源，主調(diào)電容從小到大緩慢地調(diào)一次；

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；

c．電容測試儀技術(shù)指標(biāo)

   測試范圍：10-550pF、±5pF；

   測試精度：10-550pF±0.1％、±5pF±0.05pF；

圖  六

d．調(diào)諧電容器刻度盤上指示值與電容測試儀指示值之間誤差應(yīng)符合二.3.條規(guī)定。

5．頻率指示誤差檢驗(yàn)

a．設(shè)備連接如圖七所示

圖  七

b．從后面板的頻率監(jiān)測端用BNC電纜連至頻率計(jì)數(shù)器輸入端；

c．頻率計(jì)數(shù)器技術(shù)要求

   測量范圍：10Hz-1000MHz；

    測量誤差：<1×10-6；

    測量靈敏度：<30mV；

d．測試線要求：高頻電纜SYV-50-3；

e．介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀頻率指示值與頻率計(jì)數(shù)器讀數(shù)值間的誤差應(yīng)符合二.4條規(guī)定。

附：

介質(zhì)損耗測試裝置

使用說明

    一. 概述

介質(zhì)損耗測試裝置與ZJD-B型介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀配用，能對絕緣材料進(jìn)行高頻介質(zhì)損耗角正切值和介電常數(shù)的測試。

二. 工作特性

• 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

• 園筒電容器

電容量線性：0.33pF / mm±0.05 pF

長度可調(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)）

三. 工作原理

本測試裝置是由二只測微電容器組成，平板電容器一般用來夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達(dá)0.0033pF的線性可變電容器，配用介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過被測樣品放進(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)。

四. 使用方法

• 被測樣品的準(zhǔn)備

被測樣品要求為園形，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，如太薄或太厚則測試精度就會(huì)下降，樣品要盡可能平直。

下面*一種能提高測試精確性的方法：準(zhǔn)備二片厚0.05mm的園形錫膜，直徑和平板電容器極片*，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，

然后放上被測樣品。

2. 測試順序

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

• 把介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀主調(diào)電容置于較小電容量。
• 把本測試裝置插到介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。
• 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（材料的工作頻率），調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振。（配套使用的LKI-1電感組能滿足要求）。
• 調(diào)節(jié)平板電容器測微桿，使二極片相接為止，讀取刻度值記為DO。
• 再松開二極片，把被測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)要用測微桿，以免夾得過緊或過松），這時(shí)能讀取新的刻度值，記為D1，這時(shí)樣品厚度D2= D1－D0。
• 把園筒電容器置于5mm處。
• 改變介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀的主調(diào)電容，使之諧振，讀得Q值。
• 先順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向，調(diào)節(jié)園筒電容器，讀取當(dāng)介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀指示Q值為原值的一半時(shí)測微桿上二個(gè)刻度值，取這二個(gè)值之差，記為M1。
• 再調(diào)節(jié)園筒電容器，使介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀再次諧振。
• 取 出 平 板 電 容 器 中 的 樣 品 ，這 時(shí)介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀 又 失 諧，調(diào) 節(jié) 平 板電容器，使再諧振，讀取測微桿上的讀值D3，其變化值為 D4= D3－D0。
• 和h款操作一樣，得到新的二個(gè)值之差，記為M2。

3.  計(jì)算測試結(jié)果

被測樣品的介電常數(shù)：

Σ＝D2 / D4

被測樣品的損耗角正切值：

     tgδ＝K（M1－M2 ）/ 15.5

式中：K為圓筒電容器線性變化率，一般為0.33 / mm。

4.  其他應(yīng)用使用方法

使用本測試裝置和介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀配用，對絕緣材料以及其他高阻性能的薄材，列如：優(yōu)質(zhì)紙張、優(yōu)質(zhì)木材、粉壓片料等，進(jìn)行相對測量，其測試方法就非常簡便、實(shí)用，采取被測樣品和標(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。

測試時(shí)先把標(biāo)準(zhǔn)樣品放入平板電容器，調(diào)節(jié)介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀頻率，諧振后讀得Q值，再換上被測樣品，調(diào)節(jié)園筒電位器，再諧振，看Q值變化，如Q值變化很小，說明標(biāo)準(zhǔn)樣品和被測樣品高頻損耗值*，反之說明二者性能有區(qū)別，如園筒電容器調(diào)節(jié)不能再諧振，通過調(diào)節(jié)介質(zhì)損耗及介電常數(shù)測試儀頻率才能諧振，且頻率變化較大，說明被測樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的配用原材料相差較大。

五. 維修方法

本測試裝置是由精密機(jī)械構(gòu)件組成的測微設(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

試夾具受到碰撞，或者作為定期檢查，要檢測以下幾個(gè)指標(biāo)：

• 平板電容器二極片平行度不超過0.02mm。
• 園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。
• 保證二個(gè)測微桿0.01mm分辨率。
• 用精密電容測量儀（±0.01pF分辨率）測量園筒電容器，電容呈線性率，從0~20mm，每隔1mm測試一點(diǎn)，要求符合工作特性要求。
• ☆中航時(shí)代電性能及橡膠塑料常用儀器
  ZWN*材料試驗(yàn)機(jī)（電子*，金屬材料，非金屬材料，管材，高低溫，液壓伺服*試驗(yàn)機(jī)）
  ZJC-10KV-200KV電壓擊穿試驗(yàn)儀
  ZST-121體積表面電阻率測定儀
  ZTS-121碳素材料電阻率測試儀
  ZST-122電線電纜導(dǎo)體半導(dǎo)體材料電阻率測試儀
  M-200橡膠塑料滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)（國標(biāo)，非國標(biāo)，可定制）
  ZJD-A介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀（可測試固體液體）
  ZJD-B學(xué)校介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀
  ZJD-C高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀
  ZJD-50HZ-100HZ工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀
  ZDH-20KV絕緣材料耐電弧性能試驗(yàn)儀/高電壓小電流測試儀
  ZWK-300A液顯熱變形維卡軟化點(diǎn)溫度測定儀
  ZWK-300B計(jì)算機(jī)控制熱變形維卡溫度試驗(yàn)機(jī)
  ZWK-500計(jì)算機(jī)控制熱變形維卡溫度試驗(yàn)機(jī)
  ZQYH-96塑料球壓痕硬度計(jì)
  ZRT-400Z熔體流動(dòng)速率測定儀/熔融指數(shù)儀
  ZMD-A計(jì)算機(jī)控制馬丁耐熱試驗(yàn)儀
  ☆中航時(shí)代燃燒性能儀器
  ZRS-3水平垂直燃燒試驗(yàn)儀
  ZDG-1000單根電線電纜垂直燃燒試驗(yàn)儀
  ZLD-600V漏電起痕試驗(yàn)儀
  ZLD-6000V高壓漏電起痕試驗(yàn)儀
  ZKR-A建材可燃性試驗(yàn)爐
  ZBR-B建材不燃性試驗(yàn)爐
  ZZR-A汽車內(nèi)飾材料阻燃性能試驗(yàn)機(jī)
  ZY-A針焰試驗(yàn)儀
  ZR-A灼熱絲試驗(yàn)儀
  ZDR-C導(dǎo)熱系數(shù)測定儀