絕緣子介電常數(shù)測(cè)量儀-介質(zhì)損耗因數(shù)

絕緣子介電常數(shù)測(cè)量儀-介質(zhì)損耗因數(shù)

一、參數(shù)：

工作頻率范圍：50kHz～50MHz 四位數(shù)顯，壓控振蕩器

Q值測(cè)量范圍：1～1000三位數(shù)顯，±1Q分辨率

可調(diào)電容范圍：40～500 pF ΔC±3pF

電容測(cè)量誤差：±1%±1pF

Q表殘余電感值：約20nH

tanδ和ε測(cè)量精度（1MHz）：tanδ：±5%±0.00005，ε：±2%

tanδ和ε測(cè)量范圍：tanδ：0.1～0.00005，ε：1～50

anδ和ε性能：固體絕緣材料測(cè)試頻率10kHz～120MHz的tanδ和ε變化的測(cè)試。

絕緣子介電常數(shù)測(cè)量儀-介質(zhì)損耗因數(shù)

二、特點(diǎn)：

◎ 本公司創(chuàng)新的自動(dòng)Q值保持技術(shù)，使測(cè)Q分辨率至0.1Q，使tanδ分辨率至0.00005 。

◎ 能對(duì)固體絕緣材料在10kHz～120MHz介質(zhì)損耗角(tanδ)和介電常數(shù)(ε)變化的測(cè)試。

◎ 調(diào)諧回路殘余電感值低至8nH，保證100MHz的(tanδ)和(ε)的誤差較小。

◎ 特制LCD屏菜單式顯示多參數(shù)：Q值，測(cè)試頻率，調(diào)諧狀態(tài)等。

◎ Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)量程控制。

◎ DPLL合成發(fā)生1kHz～60MHz, 50kHz～160MHz測(cè)試信號(hào)。獨(dú)立信號(hào) 源輸出口，所以本機(jī)又是一臺(tái)合成信號(hào)源。

◎ 測(cè)試裝置符合國標(biāo)GB/T 1409-2006,美標(biāo)ASTM D150以及IEC60250規(guī)范要求。

裝置：

2.3.1 平板電容器極片尺寸：:Φ38mm和Φ50mm二種.
2.3.2 平板電容器間距可調(diào)范圍和分辨率：0～8mm， ±0.01mm
2.3.3 圓筒電容器線性： 0.33 pF /mm±0.05 pF,
2.3.4 圓筒電容器可調(diào)范圍：±12.5mm（±4.2pF）
2.3.5 裝置插頭間距：25mm±0.1mm
2.3.6 裝置損耗角正切值:≤2.5×10-4

液體介電常數(shù)測(cè)定儀 低頻介電常數(shù)測(cè)試儀高頻介電常數(shù)測(cè)試儀、塑料介電常數(shù)測(cè)試儀、聚乙烯介電常數(shù)測(cè)定儀、硅橡膠介電常數(shù)測(cè)定儀、橡膠介電常數(shù)測(cè)定儀、材料介電常數(shù)測(cè)定儀、薄膜介電常數(shù)測(cè)定儀、聚酯薄膜介電常數(shù)測(cè)試儀、聚合物介電常數(shù)測(cè)量儀、介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀

三、介電常數(shù)的簡介：

介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)在民用，工業(yè)以及軍事等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文主要對(duì)介電常數(shù)測(cè)量的常用方法進(jìn)行了綜合論述。首先對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)；然后分別論述了幾種常用測(cè)量方法的基本原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展近況；后對(duì)幾種測(cè)量方法進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，得出結(jié)論。介電常數(shù)是物體的重要物理性質(zhì)，對(duì)介電常數(shù)的研究有重要的理論和應(yīng)用意義。電氣工程中的電介質(zhì)問題、電磁兼容問題、生物醫(yī)學(xué)、微波、電子技術(shù)食品加工和地質(zhì)勘探中，無一不利用到物質(zhì)的電磁特性，對(duì)介電常數(shù)的測(cè)量提出了要求。目前對(duì)介電常數(shù)測(cè)量方法的應(yīng)用可以說是遍及民用、工業(yè)、國防的各個(gè)領(lǐng)域在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲(chǔ)藏、加工、滅菌、分級(jí)及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)。例如，通過測(cè)量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì)、含水率、發(fā)酵和干燥過程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外，根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水率確定殺菌時(shí)間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之一[1]。在路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)中，如果利用常規(guī)的方法，盡管測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大、周期長、速度慢且對(duì)路面造成破壞。由于土體的含水量、溫度及密度都會(huì)對(duì)其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此可以采用雷達(dá)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過分析介電性得到路基的密度及壓實(shí)度等參數(shù)，達(dá)到快速測(cè)量路基的密度及壓實(shí)度的目的[2]。此外，復(fù)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用[3]。并且還可通過對(duì)巖石介電常數(shù)的測(cè)量對(duì)地震進(jìn)行預(yù)報(bào)[4]。上面說的是介電常數(shù)測(cè)量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中的應(yīng)用。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)[5]。在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問題，同時(shí)具備特殊的物理特性，可以實(shí)現(xiàn)具有特殊性能的新器件[6]。在軍事方面，介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和各種特殊材料的制造與檢測(cè)當(dāng)中。對(duì)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以說是不勝枚舉。介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國防各個(gè)領(lǐng)域，并且有發(fā)展的空間和必要性。我們對(duì)測(cè)量介電常數(shù)的方法進(jìn)行總結(jié)，能更清晰的認(rèn)識(shí)測(cè)量方法的現(xiàn)狀，為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法，是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。.介電常數(shù)測(cè)量方法綜述介電常數(shù)的測(cè)量按材質(zhì)分類可以分為對(duì)固體、液體、氣體以及粉末(顆粒)的測(cè)量[7]。固體電介質(zhì)在測(cè)量時(shí)應(yīng)用較為廣泛，通?？梢苑譃閷?duì)固定形狀大小的固體和對(duì)形狀不確定的固體的測(cè)量。相對(duì)于固體，液體和氣體的測(cè)試方法較少。對(duì)于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測(cè)量其介電常數(shù)，誤差在5%左右[8]。此外國家標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測(cè)量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法[9]。對(duì)于氣體，具體測(cè)試方法少且精度都不十分高。文獻(xiàn)[10]中給出一種測(cè)量方法，以測(cè)量共振頻率為基礎(chǔ)，在LC 串聯(lián)諧振電路中產(chǎn)生震蕩，利用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量諧振頻率，不斷改變壓強(qiáng)和記錄當(dāng)前壓強(qiáng)下諧振頻率，后用作圖或者一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，得到電容變化率進(jìn)而計(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)。表1 是測(cè)量固體介電常數(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)方法(不包括廢止的方法)及其對(duì)頻率、介電常數(shù)范圍、材料等情況的要求。如表1 所示，國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)對(duì)微擾法和開式腔法的過程做了詳細(xì)介紹，然而對(duì)適用頻率和介電常數(shù)的范圍都有所限制。所以在不同材料，不同頻率的情況下，國家標(biāo)準(zhǔn)也給出了相應(yīng)的具體測(cè)量方法。可見，上面所分析的方法并不是可以隨便套用的。在不同的系統(tǒng)、測(cè)量不同的材料、所要求的頻率不同的情況下，需要對(duì)其具體問題具體分析，這樣才能得出準(zhǔn)確的方法。國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法覆蓋的頻率為50 MHz 以下和100 MHz 到30 GHz，可以說是一個(gè)較廣的頻率覆蓋范圍，但是不同范圍適用的材料和環(huán)境等都有所不同。介電常數(shù)的覆蓋范圍是2 到100，接近1 的介電常數(shù)和較高介電常數(shù)的測(cè)量方法比較稀缺，損耗普遍在10−3 到10−4 的數(shù)量級(jí)上。3. 測(cè)量介電常數(shù)的幾種主要方法從總體來說，目前測(cè)量介電常數(shù)的方法主要有集中電路法、傳輸線法、諧振法、自由空間波法等等。其中，傳輸線法、集中電路法、諧振法等屬于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法，測(cè)量通常是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，要求具有相應(yīng)的樣品采集技術(shù)。另外對(duì)于已知介電常數(shù)材料發(fā)泡后的介電常數(shù)通常用經(jīng)驗(yàn)公式得到[26]。下面，分別對(duì)這幾種方法的原理、特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀等做分別闡述。3.1. 集中電路法集中電路法是一種在低頻段將有耗材料填充電容，利用電容各參數(shù)以及測(cè)量得到的導(dǎo)納推出介電常數(shù)的一種方法。其原理公式為：

其中， Y 為導(dǎo)納， A 為電容面積， d 為極板間距離，e0 為空氣介電常數(shù)，ω 為角頻率。為了測(cè)量導(dǎo)納，通常用并聯(lián)諧振回路測(cè)出Q 值(品質(zhì)因數(shù))和頻率，進(jìn)而推出介電常數(shù)。由于其頻率會(huì)受到小電感的限制，這種方法的高頻率一般是100 MHz。小電感一般為10 nHz 左右。如果電感過，高頻段雜散電容影響太大。如果頻率過高，則會(huì)形成駐波，改變諧振頻率同時(shí)輻射損耗驟然增加。但這種方法并不適用于低損材料。因?yàn)檫@種方法能測(cè)得的Q 值只有200 左右，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)得tand 也只在10−4 左右。這種方法不但準(zhǔn)確度不高，而且只能測(cè)量較低頻率，在現(xiàn)有通信應(yīng)用要求下已不應(yīng)用

自由空間法
自由空間法其實(shí)也可算是傳輸線法。它的原理可參考線路傳輸法，通過測(cè)得傳輸和反射系數(shù)，改變樣
品數(shù)據(jù)和頻率來得到介電常數(shù)的數(shù)值。圖2 為其示意圖。

自由空間法與傳輸線法有所不同。傳輸線法要求波導(dǎo)壁和被測(cè)材料*接觸，而自由空間法克服了這
個(gè)缺點(diǎn)[38]。自由空間法保存了線路傳輸法可以測(cè)量寬頻帶范圍的優(yōu)點(diǎn)。自由空間法要求材料要有足夠的損耗，否則會(huì)在材料中形成駐波并且引起誤差。因此，這種方法只適用于高于3 GHz 的高頻情況。其頻率可以達(dá)到100 GHz。

六端口測(cè)量技術(shù)
另外，還有一種方法為六端口測(cè)量技術(shù)。其測(cè)量系統(tǒng)如圖3。在未填充介質(zhì)樣品時(shí)，忽略波導(dǎo)損耗，短路段反

四、其它產(chǎn)品介紹：

1、用途

啞鈴型制樣機(jī)可以制取下列試樣：

1.1 GB/T 1040-92“塑料拉伸性能試驗(yàn)方法”中規(guī)定的Ⅰ、Ⅱ型啞鈴型試樣。

1.2 GB 8802-88“硬聚氯乙烯（PVC-U）管材及管件維卡軟化溫度測(cè)定方法”及GB 1633-79“熱塑性塑料軟化點(diǎn)（維卡）試驗(yàn)方法”中規(guī)定的厚度>6mm的維卡試樣。

1.3 試樣總長≤250mm,寬20～50mm,厚≤10mm的長條試樣。

1.4 用戶要求的其它形狀的試樣。

2、使用方法

2.1 制取試樣毛坯，其尺寸為：

Ⅰ型試樣：總長150±1.0，寬≥22

Ⅱ型試樣：總長115±1.0，寬≥27

Ⅰ、Ⅱ型及長條試樣毛坯直接裝入相應(yīng)夾具內(nèi)夾緊，夾緊力不可過大，避免夾具體變形，只要能將試樣毛坯夾住即可，另外各面應(yīng)盡量對(duì)稱，以使加工量均勻。

維卡試樣毛坯按下述方法裝卡：

當(dāng)管材壁厚>6mm，≤8mm時(shí)，按圖一所示裝卡部位夾緊。

當(dāng)管材壁厚>8mm時(shí)，按圖二所示裝卡部位夾緊，此時(shí)試樣伸出夾具的量H應(yīng)小于5mm，一次裝卡加工完后，松開夾具將試樣按箭頭方向推出<5mm的一段，夾緊后再繼續(xù)加工，直到壁厚<8mm時(shí)再按圖一所示裝卡部位夾緊后進(jìn)行后一次加工。

按上述方法制取的試樣壁厚為4mm.

2.3、 試樣的加工

2.3.1 接通電源，轉(zhuǎn)動(dòng)電源開關(guān)，使刀ju軸轉(zhuǎn)起來，從頂部向下觀察時(shí)dao具軸應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)觀察dao具安裝是否正確，即刀刃的方向應(yīng)與回轉(zhuǎn)方向相*。

2.3.2 Ⅰ、Ⅱ型試樣的加工是將裝好試樣毛坯的夾具向dao具方向靠近，以手工送進(jìn)方式進(jìn)行加工，并注意夾具要與dao具上、下的定位軸承外圓貼緊。一面加工完后，將夾具轉(zhuǎn)180°再加工另一面，即可完成加工。

2.3.3 維卡試樣的加工與上述相似，只是加工中夾具不需轉(zhuǎn)180°，只在一面加工即可完成。

2.3.4 長條試樣的加工，首先松開緊固螺釘，左右移動(dòng)定位板的位置，根據(jù)被加工試樣的寬度，調(diào)整尺寸L值

L=1/2試樣寬度+9

尺寸L調(diào)整好后，將定位板緊固，即可進(jìn)行加工，加工中夾具要與定位板緊密貼緊送進(jìn)夾具進(jìn)行加工，一面加工好后，將夾具轉(zhuǎn)180°再加工另一面即可完成制備工作。如加工短試樣時(shí)，為避免夾具變形，可多個(gè)試樣同時(shí)加工或在夾緊后的空余處加一同樣厚度的片與試樣一起夾緊。

3、注意事項(xiàng)

3.1試樣加工中要采用逆銑方式，即夾具移動(dòng)方向要與dao具回轉(zhuǎn)的線速度方向相反.

3.2 試樣加工量大的部位要分幾次加工，夾具一次移動(dòng)中的加工量不可過大。

3.3 加工中夾具的移動(dòng)速度盡量保持均勻，且不可太快。

3.4 加工中要注意安全，人手要盡量遠(yuǎn)離dao具，更不可相接觸。

3.5 加工中需要一不小于1KW的吸塵器將切屑吸除（用管形吸頭）吸頭用臺(tái)面上的卡子壓住，吸口對(duì)著出屑的切線方向。

1. 維護(hù)保養(yǎng)

1. 機(jī)器不使用時(shí)要擦干凈，并注意防塵。

4.2 機(jī)器每半年應(yīng)對(duì)面板下部的軸承用10#機(jī)油潤滑一次，可在面板與主軸的間隙處注油即可。

5、機(jī)器外形尺寸

長×寬×高=405mm×280mm×390mm