陶瓷材料介电常数测试仪

机台型号：LJD-B型 陶瓷材料介电常数测试仪

一、概述：
LJD-B型 陶瓷材料介电常数测试仪 是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切 tanδ 及介电常数（ε ），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；该仪器用于科研机关、学校、工厂等单位对无机非金属新材料性能的应用研究。

二、测试原理：
采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q 值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至，并保留了原Q 表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q 值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。
本测试装置是由二只测微电容器组成，平板电容器一般用来夹持被测样品，园筒电容器是一只分辨率高达 0.0033pF 的线性可变电容器，配用仪器作为指示仪器，绝缘材料的损耗角正切值是通过被测样品放进平板电容器和不放进样品的Q 值变化，由园筒电容器的刻度读值变化值而换算得到的。同时，由平板电容器的刻度读值变化而换算得到介电常数。

三、仪器的技术指标：
1、Q 值测量范围：2～1023
2、Q 值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；
3、电感测量范围：自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能 4.5nH-100mH 分别有 0.1μ H、0.5μ H、
2.5μ H、10μ H、50μ H、100μ H、1mH、5mH、10mH 九个电感组成。
4、电容直接测量范围：1～460pF
5、主电容调节范围： 30～500pF
6、电容准确度 150pF 以下±1.5pF；150pF 以上±1%
7、信号源频率覆盖范围 10KHz-70MHz （双频对向搜索 确保频率不被外界干扰）另有 LJD-C  频率范围 100KHZ-160M
8、型号频率指示误差：1*10-6 ±1，Q 值合格指示预置功能范围：5～1000 Q 值自动锁定，无需人工搜索
9、Q 表正常工作条件
a.  环 境 温 度 ：0℃～+40℃ 
b．相对湿度：<80％；           
c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
10、其 他          
a．消耗功率：约 25W；
b.净重：约 7kg；
c.  外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
11、产品配置： a.测试主机一台； b.电感一套；c.夹具一 套

四、性能特点：
1.平板电容器
极片尺寸：φ38mmφ 50mm
极片间距可调范围和分辨率：≥10mm，±0.01mm
2.园筒电容器
电容量线性：0.33pF / mm±0.05 pF
长度可调范围和分辨率：≥0～20mm，±0.01mm
3.夹具插头间距：25mm±1mm
4.夹角损耗角正切值：≤4×10－4（1MHz 时）
5、数显电极

五、 维修保养：
本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，所以在使用和保存时要避免振动和碰撞，要求在不含腐蚀气体和干燥的环境中使用和保存，不能自行拆装，否则其工作性能就不能保证，如测试夹具受到碰撞，或者作为定期检查，要检测以下几个指标：
1.平板电容器二极片平行度不超过 0.02mm。
2.园筒电容器的轴和轴同心度误差不超过 0.1mm。
3.保证二个测微杆 0.01mm 分辨率。
4.用精密电容测量仪（±0.01pF 分辨率）测量园筒电容器，电容呈线性率，从 0~20mm，每隔 1mm 测试一点，要求符合工作特性要求。

介电常数及介质损耗测试系统使用方法

一 介电常数测试方法与步骤

1.        把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上。

2.在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈（本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求），如：1MHz 时电感取100uH，15MHz时电感取1.5uH。

3.被测样品要求为圆形，直径50.4--52mm/38.4--40mm，这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间，样品太薄或太厚就会使测试精度下降，样品要尽可能平整。

4.调节S916测试夹具的测微杆，使S916测试夹具的平板电容极片相接为止，按ZERO 清零按键，初始值设置为0。

1. 再松开两片极片，把被测样品夹入平板电容上下极片之间，调节S916测试夹具的测微杆，直到平板电容极片夹住样品止（注意调节时要用S916测试夹具的测微杆，以免夹得过紧或过松），这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值，既是样品的厚度D₂。改变主机上的主调电容容量（旋转主调电容旋钮改变主调电容电容量），使主机处于谐振点（Q值值）上。
2. 取出S916测试夹具中的样品，这时主机又失去谐振（Q值变小），此时调节S916测试夹具的测微杆，使主机再回到谐振点（Q值值）上，读取测试装置液晶显示屏上的数值记为D_4.
3. 计算被测样品的介电常数:

     Σ＝D₂ / D₄

二 介质损耗测试方法与步骤

1. 分布容量的测量

1. 选一个适当的谐振电感接到“Lx”的两端；
2. 将调谐电容器调到值附近500P左右，令这个电容是C1，
3. 按下仪器面板的频率搜索键，使测试回路谐振，谐振时Q的读数为Q1；
4. 将测试夹具接在“Cx”两端，放入材料，测出材料厚度后取出材料，调节主调电容，使测试电路重新谐振，此时可变电容器值为C2，Q值读数为Q2。

机构电容的有效电容为：Cz= C1－C2

分布电容为机构电容CZ和电感分布电容C0（参考电感的技术说明）的和

电容器损耗角正切为

公式里的C0只是电感的分布电容值，不是主机软件显示的C0

2. 把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上。

3. 在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈（本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求），如：1MHz 时电感取100uH，15MHz时电感取1.5uH。

4. 被测样品要求为圆形，直径50.4--52mm/38.4--40mm，这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间，样品太薄或太厚就会使测试精度下降，样品要尽可能平直。

5. 调节S916测试夹具的测微杆，使S916测试夹具的平板电容极片相接为止，按ZERO 清零按键，初始值设置为0。再松开两片极片，把被测样品夹入两片极片之间，调节S916测试夹具的测微杆，到的平板电容极片夹住样品止（注意调节时要用S916测试夹具的，以免夹得过紧或过松），这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值，既是样品的厚度D2，改变主机上的主调电容容量，使主机处于谐振点（Q值值）上，然后按一次 主机上的小数点（tgδ）键，在显示屏上原电感显示位置上将显示C0= x x x，记住厚度D2的值。

6. 取出S916测试夹具中的样品，（保持S916测试夹具的平板电容极片之间距不变）这时主机又失去谐振（Q值变小），再改变主机上的主调电容容量，使主机重新处于谐振点（Q值值）上。

7. 第二次按下 主机上的小数点（tgδ）键，显示屏上原C2和Q2显示变化为C1和Q1，同时显示介质损耗系数tn =．x x x x x ，即完成测试。

8. 出错提示，当出现tn =  NO 显示时，说明测试时出现了差错，发生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的错误情况。

附录 一

LKI-1电感组

LKI-1型电感组共包括不同电感量的电感9个，凡仪器在进行测试线圈的分布电容量，电容器的电容量，高频介质损耗，高频电阻和传输线特性阻抗等高频电路和元件的电性能时，必须用电感组作辅助工具。

本电感组有较高Q值，能使仪器测量时得到尖锐谐振点，因而增加其测量的准确度，各电感的有关数据如下表：

附录 二

一  如何测试带粘性超薄绝缘材料的介电常数

1 用锡箔纸覆胶在材料的两面，上下层锡箔纸不能接触。锡箔纸厚度为DX;

2 超薄材料需要叠加：叠加方式如下

                                   250μ贴合6层后测试；

200μ贴合8层后测试；

175μ贴合9层后测试；

125μ贴合12层后测试；

100μ贴合15层后测试；

75μ贴合20层后测试；

50μ贴合30层后测试。

3 计算公式

  Σ＝(D2-2*DX)/(D4-2*DX)

4 介质损耗系数测试同理