機臺型號：LJD-B型 陶瓷材料介電常數測試儀
一、概述：
LJD-B型 陶瓷材料介電常數測試儀 是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質(zhì)，通過(guò)測定介質(zhì)損耗角正切 tanδ 及介電常數（ε ），可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數的各種因素，為提高材料的性能提供依據；該儀器用于科研機關(guān)、學(xué)校、工廠(chǎng)等單位對無(wú)機非金屬新材料性能的應用研究。
二、測試原理：
采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計算機作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數字鎖定，標準頻率測試點(diǎn)自動(dòng)設定，諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索，Q 值量程自動(dòng)轉換，數值顯示等新技術(shù)，改進(jìn)了調諧回路，使得調諧測試回路的殘余電感減至，并保留了原Q 表中自動(dòng)穩幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時(shí)更為方便，測量值更為。儀器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(xiàn)的特性阻抗等。
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(lái)夾持被測樣品，園筒電容器是一只分辨率高達 0.0033pF 的線(xiàn)性可變電容器，配用儀器作為指示儀器，絕緣材料的損耗角正切值是通過(guò)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。
三、儀器的技術(shù)指標：
1、Q 值測量范圍：2～1023
2、Q 值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；
3、電感測量范圍：自身殘余電感和測試引線(xiàn)電感的自動(dòng)扣除功能 4.5nH-100mH 分別有 0.1μ H、0.5μ H、
2.5μ H、10μ H、50μ H、100μ H、1mH、5mH、10mH 九個(gè)電感組成。
4、電容直接測量范圍：1～460pF
5、主電容調節范圍： 30～500pF
6、電容準確度 150pF 以下±1.5pF；150pF 以上±1%
7、信號源頻率覆蓋范圍 10KHz-70MHz （雙頻對向搜索 確保頻率不被外界干擾）另有 LJD-C 頻率范圍 100KHZ-160M
8、型號頻率指示誤差：1*10-6 ±1，Q 值合格指示預置功能范圍：5～1000 Q 值自動(dòng)鎖定，無(wú)需人工搜索
9、Q 表正常工作條件
a. 環(huán) 境 溫 度 ：0℃～+40℃
b．相對濕度：<80％；
c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
10、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。
11、產(chǎn)品配置： a.測試主機一臺； b.電感一套；c.夾具一 套
四、性能特點(diǎn)：
1.平板電容器
極片尺寸：φ38mmφ 50mm
極片間距可調范圍和分辨率：≥10mm，±0.01mm
2.園筒電容器
電容量線(xiàn)性：0.33pF / mm±0.05 pF
長(cháng)度可調范圍和分辨率：≥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)）
5、數顯電極
五、 維修保養：
本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備，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，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：
1.平板電容器二極片平行度不超過(guò) 0.02mm。
2.園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過(guò) 0.1mm。
3.保證二個(gè)測微桿 0.01mm 分辨率。
4.用精密電容測量?jì)x（±0.01pF 分辨率）測量園筒電容器，電容呈線(xiàn)性率，從 0~20mm，每隔 1mm 測試一點(diǎn)，要求符合工作特性要求。
介電常數及介質(zhì)損耗測試系統使用方法
一 介電常數測試方法與步驟
1. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。
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2.在主機電感端子上插上和測試頻率相適應的高Q值電感線(xiàn)圈（本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿(mǎn)足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。
3.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(chǎng)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(huì )使測試精度下降，樣品要盡可能平整。
4.調節S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設置為0。
- 再松開(kāi)兩片極片，把被測樣品夾入平板電容上下極片之間，調節S916測試夾具的測微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調節時(shí)要用S916測試夾具的測微桿，以免夾得過(guò)緊或過(guò)松），這時(shí)能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數值，既是樣品的厚度D2。改變主機上的主調電容容量（旋轉主調電容旋鈕改變主調電容電容量），使主機處于諧振點(diǎn)（Q值值）上。
- 取出S916測試夾具中的樣品，這時(shí)主機又失去諧振（Q值變?。?，此時(shí)調節S916測試夾具的測微桿，使主機再回到諧振點(diǎn)（Q值值）上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數值記為D4.
- 計算被測樣品的介電常數:
Σ＝D2 / D4
二 介質(zhì)損耗測試方法與步驟
1. 分布容量的測量
- 選一個(gè)適當的諧振電感接到“Lx”的兩端；
- 將調諧電容器調到值附近500P左右，令這個(gè)電容是C1，
- 按下儀器面板的頻率搜索鍵，使測試回路諧振，諧振時(shí)Q的讀數為Q1；
- 將測試夾具接在“Cx”兩端，放入材料，測出材料厚度后取出材料，調節主調電容，使測試電路重新諧振，此時(shí)可變電容器值為C2，Q值讀數為Q2。
機構電容的有效電容為：Cz= C1－C2
分布電容為機構電容CZ和電感分布電容C0（參考電感的技術(shù)說(shuō)明）的和
電容器損耗角正切為
公式里的C0只是電感的分布電容值，不是主機軟件顯示的C0
2. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容”兩個(gè)端子上。
3. 在主機電感端子上插上和測試頻率相適應的高Q值電感線(xiàn)圈（本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿(mǎn)足要求），如：1MHz 時(shí)電感取100uH，15MHz時(shí)電感取1.5uH。
4. 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(chǎng)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(huì )使測試精度下降，樣品要盡可能平直。
5. 調節S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設置為0。再松開(kāi)兩片極片，把被測樣品夾入兩片極片之間，調節S916測試夾具的測微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調節時(shí)要用S916測試夾具的，以免夾得過(guò)緊或過(guò)松），這時(shí)能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數值，既是樣品的厚度D2，改變主機上的主調電容容量，使主機處于諧振點(diǎn)（Q值值）上，然后按一次 主機上的小數點(diǎn)（tgδ）鍵，在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x，記住厚度D2的值。
6. 取出S916測試夾具中的樣品，（保持S916測試夾具的平板電容極片之間距不變）這時(shí)主機又失去諧振（Q值變?。?，再改變主機上的主調電容容量，使主機重新處于諧振點(diǎn)（Q值值）上。
7. 第二次按下 主機上的小數點(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tn =．x x x x x ，即完成測試。
8. 出錯提示，當出現tn = NO 顯示時(shí)，說(shuō)明測試時(shí)出現了差錯，發(fā)生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯誤情況。
附錄 一
LKI-1電感組
LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個(gè)，凡儀器在進(jìn)行測試線(xiàn)圈的分布電容量，電容器的電容量，高頻介質(zhì)損耗，高頻電阻和傳輸線(xiàn)特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時(shí)，必須用電感組作輔助工具。
本電感組有較高Q值，能使儀器測量時(shí)得到尖銳諧振點(diǎn)，因而增加其測量的準確度，各電感的有關(guān)數據如下表：
電感No | 電感量 | 準確度% | Q值≥ | 分布電容約略值 | 諧振頻率范圍 MHz | 適合介電常數測試頻率 | |
LJD-B | LJD-C | ||||||
1 | 0.1μH | ±0.05μH | 180 | 5pF | 20~70 | 31~103 | 50MHz |
2 | 0.5μH | ±0.05μH | 200 | 5pF | 10~37 | 14.8~46.6 | 15MHz |
3 | 2.5μH | ±5% | 200 | 5pF | 4.6~17.4 | 6.8~21.4 | 10MHz |
4 | 10μH | ±5% | 200 | 6pF | 2.3~8.6 | 3.4~10.55 | 5MHz |
5 | 50μH | ±5% | 180 | 6pF | 1~3.75 | 1.5~4.55 | 1.5MHz |
6 | 100μH | ±5% | 200 | 6pF | 0.75~2.64 | 1.06~3.20 | 1MHz |
7 | 1mH | ±5% | 150 | 8pF | 0.23~0.84 | 0.34~1.02 | 0.5MHz |
8 | 5mH | ±5% | 130 | 8pF | 0.1~0.33 | 0.148~0.39 | 0.25MHz |
9 | 10mH | ±5% | 90 | 8pF | 0.072~0.26 | 0.107~0.32 | 0.1MHz |
附錄 二
一 如何測試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數
1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面，上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;
2 超薄材料需要疊加：疊加方式如下
250μ貼合6層后測試；
200μ貼合8層后測試；
175μ貼合9層后測試；
125μ貼合12層后測試；
100μ貼合15層后測試；
75μ貼合20層后測試；
50μ貼合30層后測試。
3 計算公式
Σ＝(D2-2*DX)/(D4-2*DX)
4 介質(zhì)損耗系數測試同理
