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介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀使用方法

來源:北京中航時(shí)代儀器設(shè)備有限公司   2014年04月24日 17:02  

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀使用方法

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀是一種多用途的阻抗測(cè)量?jī)x器,為了提高測(cè)量精度,除了使Q值測(cè)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(cè)試方法和殘余參數(shù)修正方法。

1.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀測(cè)試注意事項(xiàng)

a.本儀器應(yīng)水平安放,校準(zhǔn)Q值指示的電表機(jī)械零點(diǎn)。

b.如果你需要較地測(cè)量,請(qǐng)接通電源后,預(yù)熱30分鐘,再進(jìn)行測(cè)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(cè)件和測(cè)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(cè)量誤差。

e.被測(cè)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(cè)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.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀高頻線圈的Q值測(cè)量(基本測(cè)量法)

A.直接法

a.將按測(cè)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.將付調(diào)電容調(diào)至0;

d.調(diào)主調(diào)電容器到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)(使Q值電表指示zui小);

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

             

C1是主調(diào)電容器諧振時(shí)讀數(shù)(微調(diào)電容讀數(shù)合計(jì)在內(nèi)),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。

因Q值量程是自動(dòng)切換的,因此在調(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-f”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。

        

倘要得到結(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(cè)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.按享讀法“a-f”進(jìn)行,在頻率監(jiān)視插座上接上精度優(yōu)于

1×10-6的數(shù)字式頻率計(jì)數(shù)器,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(cè)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(cè)量

a.將被測(cè)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,在面板對(duì)照表上選擇一標(biāo)準(zhǔn)頻率,然后將訊號(hào)發(fā)生器調(diào)節(jié)到這一點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)頻率上;

c.微調(diào)電容刻度放在“0”上,調(diào)節(jié)主調(diào)電容到諧振,這時(shí)刻度盤所指的電容數(shù)為C1,度盤上所指電感值,乘以對(duì)照表上所指的倍數(shù),就是線圈有效電感值(L);

d.如要得到真實(shí)電感數(shù)(LT),必須先測(cè)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)度盤的電感讀數(shù)乘以對(duì)應(yīng)的倍數(shù),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(cè)電感小于1μH時(shí),按上法測(cè)得電感值還應(yīng)減去儀器中測(cè)試回路本身剩余電感“L0”(本儀器L0=0.027μH)。

4.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀高頻線圈分布電容C0的測(cè)量

A.倍頻率法

如線圈的分布電容較大,可用此法作近似測(cè)試。

將被測(cè)線圈按在“Lx”接線柱上,調(diào)主調(diào)電容器到zui大電容數(shù)值,調(diào)訊號(hào)源頻率到諧振,令諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f1和C1。然后將訊號(hào)源頻率調(diào)到f2(f2=n f1),再調(diào)電容器度盤到諧振點(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(測(cè)量時(shí)微調(diào)電容到零)。

               

如取n=2,則為:C0=(C1-4C2)/ 3。

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

B.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀自然頻率法(此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果)

a.將被測(cè)線圈接在“Lx”接線柱上;

b.將微調(diào)電容器度盤調(diào)至零,主調(diào)電容器度盤調(diào)到zui大電容值C1; 

c.調(diào)訊號(hào)源頻率,使回路諧振,該頻率為f1;

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

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

f.將被測(cè)線圈接在"Cx”兩端,調(diào)節(jié)主調(diào)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(cè)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(cè)線圈接上“Cx”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn),這一頻率即為被測(cè)線圈的自然諧振頻率f2,它的C0數(shù)值為:

          C0=C1 (f1/f2)2

注:介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀測(cè)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(cè)量

A. 小于460pF電容器的測(cè)量

a.選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端;

b.將微調(diào)電容調(diào)至零,主調(diào)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)訊號(hào)源的頻率,使測(cè)試回路諧振,令諧振器Q的讀數(shù)為Q1;

d.將被測(cè)電容接在“Cx”兩端,調(diào)主調(diào)電容器,使測(cè)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(cè)電容的有效電容為Cx= C1-C2

電容器損耗角正切為

         

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀電容器的有效并聯(lián)電阻為

         

C0為回路諧振電感的自身電容。

B.大于460pF電容器用替代法測(cè)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/a-c各測(cè)試步驟;

c.取下標(biāo)準(zhǔn)電容器,將被測(cè)電容接到"Cx”接線柱,調(diào)節(jié)主調(diào)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(cè)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)合格指示燈亮儀器同時(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(cè)試速度。

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀Q合格預(yù)置的步驟:

a.選擇要求的測(cè)試頻率;

b.用一只合格元件或一只輔助線圈調(diào)諧測(cè)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Q合格指示燈亮,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(cè)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合格指示燈就亮,同時(shí)儀器發(fā)出嗚叫。如需取消已設(shè)置的合格值,只需拿去被測(cè)元件,待Q值指示0時(shí),再按一下設(shè)置鍵即可。

7.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率按鍵的使用

如果你需在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率點(diǎn)上,測(cè)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)準(zhǔn)頻率設(shè)置按鍵,儀器就會(huì)替你自動(dòng)準(zhǔn)確地設(shè)置好測(cè)試頻率,省去你花時(shí)間去調(diào)節(jié)頻率。

8.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索功能的使用

如果你對(duì)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,右上角指示燈亮?xí)r,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.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀頻率調(diào)諧開關(guān)的使用。

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),在你快速轉(zhuǎn)換該開關(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。實(shí)際的各工作頻段頻率范圍比面板上提供的頻率范圍略寬一些。

 

                                                        北京中航時(shí)代儀器設(shè)備有限公司

                                                               石磊

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