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云母薄片介電常數(shù)試驗(yàn)儀

一. 概述

介質(zhì)損耗測試裝置可與本公司生產(chǎn)的各型號Q表配用，對絕緣材料進(jìn)行高頻介電常數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)（損耗角正切值）的測試。介質(zhì)損耗測試裝置采用了帶數(shù)顯的微測量裝置，因而在測試時(shí)，讀數(shù)更直觀方便，數(shù)據(jù)更精確。

二. 云母薄片介電常數(shù)試驗(yàn)儀工作特性

1. 平板電容器：

極片尺寸：Φ50mm/Φ38mm   可選

極片間距可調(diào)范圍：≥15mm

2. 夾具插頭間距：25mm±0.01mm

3. 夾具損耗正切值≤4×10^－4 （1MHz）

4．測微桿分辨率：0.001mm

三. 工作原理

本測試裝置主要由一個(gè)數(shù)顯的微測量裝置和一組間距可調(diào)的平板電容器組成，平板電容器用于夾持被測材料樣品。而數(shù)顯的微測量裝置，用于顯示被測材料樣品的厚度。配用Q表作為調(diào)諧指示儀器，通過被測材料樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)材料樣品時(shí)的Q值變化，可測得絕緣材料的損耗角正切值。同時(shí)，由平板電容器的刻度讀值變化而換算可得到絕緣材料介電常數(shù)。

四. 使用方法

1. 測量裝置的使用

測量裝置的正面示意圖如圖一所示。

 圖一

各部件名稱：

1. 棘輪測力（測微桿）
2. 刻線讀數(shù)裝置
3. 鎖緊裝置 

 圖二

6位數(shù)字顯示；In：英制測量模式；INC：相對測量模式；ABS：測量模式；Set：初始值設(shè)置；        ：電池電壓低報(bào)警（ 電池的更換見后面五注意事項(xiàng) ）；    ：數(shù)據(jù)輸出。

1. 數(shù)據(jù)發(fā)送按鍵（本裝置沒有此功能）
2. ABS /INC/UNIT按鍵：短按時(shí)（小于1秒）為ABS /INC轉(zhuǎn)換，長按時(shí)（大于1秒）為英制/公制轉(zhuǎn)換。
3. ON/OFF/ SET按鍵：短按時(shí)為開關(guān)液晶顯示屏；長按時(shí)為初始值設(shè)置。
4. 平板電容器極片
5. 夾具插頭

2．被測樣品的準(zhǔn)備

被測樣品要求為圓形，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使測試精度下降，樣品要盡可能平直。

下面推薦一種能提高測試精確性的方法：準(zhǔn)備二片厚0.05mm的圓形錫膜，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。

3. 測試準(zhǔn)備工作 

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

1. 把配用的Q表主調(diào)諧電容置于較小電容量。
2. 把本測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

c.       配上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 Q表配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取250uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

1. 短按ON/OFF按鍵，打開液晶顯示屏。
2. 調(diào)節(jié)平板電容器測微桿，使平板電容器二極片相接為止，長按SET按鍵將初始值設(shè)置為0。

4．介電常數(shù)Σ的測試

a.  再松開二極片，把被測樣品夾入二極片之間，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)能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值，既是樣品的厚度D₂。改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表處于諧振點(diǎn)上。

b.  取出平板電容器中的樣品，這時(shí)Q表又失諧，此時(shí)調(diào)節(jié)平板電容器，使Q表再回到諧振點(diǎn)上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D₄

1. 計(jì)算被測樣品的介電常數(shù)：

Σ＝D₂ / D₄

5．介質(zhì)損耗系數(shù)的測試

a. 重新把測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個(gè)端上。把被測樣品夾入二極片之間，調(diào)節(jié)平板電容器，到二極片夾住樣品止，改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表處于諧振點(diǎn)上，讀得Q值，記為Q2。電容讀數(shù)記為C2。

b. 取出平板電容器中的樣品，這時(shí)Q表又失諧，再改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表重新處于諧振點(diǎn)上。讀得Q值，記為Q1。電容讀數(shù)記為C1。

c.  然后取下測試裝置，再改變Q表上的主調(diào)電容容量，重新使之諧振，電容讀數(shù)記為C3，此時(shí)可計(jì)算得到測試裝置的電容為CZ = C3 －C1

d.  計(jì)算被測樣品的介質(zhì)損耗系數(shù)

式中：CZ為測試裝置的電容（平板電容器二極片間距為樣品的厚度D₂）

      C0為測試電感的分布電容（參考LKI-1電感組的分布電容值）

1. 其他應(yīng)用使用方法

使用本測試裝置和Q表配用，對絕緣材料以及其他高阻性能的薄材，例如：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)Q表主調(diào)電容，諧振后讀得Q值，再換上被測樣品，調(diào)節(jié)圓筒電位器，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，被測樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的配用原材料相差較大。

五. 注意事項(xiàng)：

1．              測試裝置使用結(jié)束后，請及時(shí)關(guān)閉液晶顯示屏的電源，可延長電池的壽命。如果電池發(fā)出電壓低報(bào)警，應(yīng)及時(shí)更換電池保證測量的精度。電池更換位置位于液晶顯示屏的被面十字蓋冒下。用工具將十字蓋冒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)約45°，既可取下十字蓋冒，更換電池。

2．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，可以送生產(chǎn)廠家定期檢查，要檢測以下幾個(gè)指標(biāo)：

1. 平板電容器二極片平行度在0-5mm間連續(xù)不超過0.05 mm。
2. 圓筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。

數(shù)顯介質(zhì)損耗測試裝置與

配合使用補(bǔ)充說明

Q表新增加了介質(zhì)損耗系數(shù)tgδ的測試功能，特增加此數(shù)顯介質(zhì)損耗測試裝置有與之配合使用補(bǔ)充說明。 Q表的介質(zhì)損耗系數(shù)tgδ的測試功能省去了人工的計(jì)算，將大大地方便介質(zhì)損耗系數(shù)tgδ的測試。有關(guān)介質(zhì)損耗測試裝置的使用可參閱數(shù)顯介質(zhì)損耗測試裝置使用說明。

 使用方法

1. 介質(zhì)損耗測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。

b.      在電感端子上插上和測試頻率相適應(yīng)的高Q值電感線圈（本公司 Q表配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時(shí)電感取250uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。

c.       先測出損耗測試裝置在測試狀態(tài)下的機(jī)構(gòu)電容CZ

a.  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）。 然后取出平板電容器中的樣品，

但要保持平板電容器間的間距不變。

b. 改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表處于諧振點(diǎn)上；電容讀數(shù)記為C1。

c. 然后取下測試裝置，再改變Q表上的主調(diào)電容容量，重新使之諧振，電容讀數(shù)記為C3，此時(shí)可計(jì)算得到測試裝置的電容為CZ = C3 －C1

4．介質(zhì)損耗系數(shù)的測試

a. 重新把測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個(gè)端上。

把被測樣品插入二極片之間，改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表處于諧振點(diǎn)上。然后按一次 Q表上的小數(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，此時(shí)可輸入分布電容值。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。分布電容值輸入的有效位為3位，0.1pF至99.9 pF，輸入時(shí)不需輸入小數(shù)點(diǎn)，只需輸入3位有效數(shù)。例0.1pF，只需輸入

001；99.9pF，只需輸入999。

同時(shí)，顯示屏上原C和Q顯示變化為C2和Q2。

b．取出平板電容器中的樣品，（保持平板電容器間的間距不變）這時(shí)Q表又失諧，再改變Q表上的主調(diào)電容容量，使Q表重新處于諧振點(diǎn)上。

c. 第二次按下 Q表上的小數(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 ，即完成測試。

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