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陶瓷介質(zhì)損耗角正切值測(cè)試儀*1.信號(hào)源: DDS數(shù)字合成信號(hào) 100KHZ-160MHZ
*2.信號(hào)源頻率精度3×10-5 ±1個(gè)字,6位有效數(shù)
3．Q值測(cè)量范圍：1～1023
4．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；
*5．電感測(cè)量范圍：1nH～140mH 自身殘余電感和測(cè)試引線電感的自動(dòng)扣除功能
*6．電容直接測(cè)量范圍：1pF～25nF
ZJD-C型陶瓷介質(zhì)損耗角正切值測(cè)試儀
一、概述：
ZJD-C型陶瓷介質(zhì)損耗角正切值測(cè)試儀作為新一代的通用、多用途、多量程的阻抗測(cè)試儀器，測(cè)試頻率上限達(dá)到目前國(guó)內(nèi)高的160MHz.ZJD-C介電常數(shù)測(cè)試儀采用了多項(xiàng)*技術(shù)。
雙掃描技術(shù) - 測(cè)試頻率和調(diào)諧電容的雙掃描、自動(dòng)調(diào)諧搜索功能。
雙測(cè)試要素輸入 - 測(cè)試頻率及調(diào)諧電容值皆可通過(guò)數(shù)字按鍵輸入。
雙數(shù)碼化調(diào)諧 - 數(shù)碼化頻率調(diào)諧，數(shù)碼化電容調(diào)諧。
自動(dòng)化測(cè)量技術(shù) -對(duì)測(cè)試件實(shí)施 Q 值、諧振點(diǎn)頻率和電容的自動(dòng)測(cè)量。
全參數(shù)液晶顯示 – 數(shù)字顯示主調(diào)電容、電感、 Q 值、信號(hào)源頻率、諧振指針。
DDS 數(shù)字直接合成的信號(hào)源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩(wěn)定。
計(jì)算機(jī)自動(dòng)修正技術(shù)和測(cè)試回路優(yōu)化 —使測(cè)試回路 殘余電感減至低，** Q 讀數(shù)值在不同頻率時(shí)要加以修正的困惑。
二、主要技術(shù)特性：
*1.信號(hào)源: DDS數(shù)字合成信號(hào) 100KHZ-160MHZ
*2.信號(hào)源頻率精度3×10-5 ±1個(gè)字,6位有效數(shù)
3．Q值測(cè)量范圍：1～1023
4．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；
*5．電感測(cè)量范圍：1nH～140mH 自身殘余電感和測(cè)試引線電感的自動(dòng)扣除功能
*6．電容直接測(cè)量范圍：1pF～25nF
7．主電容調(diào)節(jié)范圍： 17～240pF
8．準(zhǔn)確度 150pF以下±1pF；150pF以上±1%
9．信號(hào)源頻率覆蓋范圍100kHz～160MHz
10．合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000
11．環(huán)境溫度：0℃～+40℃；
12．消耗功率：約25W；電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
13. S916（數(shù)顯）介電常數(shù)εr和介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ測(cè)試裝置：
數(shù)顯式微桿，平板電容器：
極片尺寸： 38mm
極片間距可調(diào)范圍：≥15mm
夾具插頭間距：25mm±0.01mm
夾具損耗正切值≤4×10－4 （1MHz）
測(cè)微桿分辨率：0.001mm
測(cè)試極片：材料測(cè)量直徑Φ38mm厚度可調(diào) ≥ 15mm
*液體杯：測(cè)量極片直徑 Φ38mm； 液體杯內(nèi)徑Φ48mm 、深7mm
14. 電感組LKI-1：
分別有0.05μH、0.1μH、0.5μH、2.5μH、10μH、50μH、100μH、1mH、5mH、10mH十個(gè)電感組成。
三、配置：
主機(jī) 一臺(tái)
電感 九支
夾具 一套
液體杯 一套
隨機(jī)文件一套
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定電子元器件結(jié)構(gòu)陶瓷材料在頻率1MHz，溫度從室溫至500℃條件下的介質(zhì)損耗角正切值。
1、定義和測(cè)試原理：
陶瓷材料的介質(zhì)損耗角正切值(tan
)是表示在某一頻率交流電壓作用下介質(zhì)損耗的參數(shù)。所謂介質(zhì)損耗即是單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能。
由陶瓷材料制成的元器件，當(dāng)它工作時(shí)，交變電壓加在陶瓷介質(zhì)上，并通過(guò)交變電流，這時(shí)陶瓷介質(zhì)連同與其相l(xiāng)ian系的金屬部分，可以看成有損耗的電容器，并可用一個(gè)理想電容器和一個(gè)純電阻器并聯(lián)或串聯(lián)的電路來(lái)等效，如圖1所示。電壓和電流的相位關(guān)系可用圖2表示。
a.并聯(lián)等效電路 b.串聯(lián)等效電路
圖1 有損耗電容器的等效電路
a.并聯(lián)電路矢量圖 b.串聯(lián)電路矢量圖
圖2 有損耗電容器的矢量圖
由圖可知，
角的意義可描述為：有損耗電容器電流和電壓之間相位差與理想電容器（無(wú)損耗電容器）電流和電壓之間相位差（
）比較相差的角度，由圖2a得到：
tan
由圖2b得到：
tan
后，tan
的意義可歸結(jié)為：
tan
根據(jù)定義，在1MHz測(cè)量tan
，可利用諧振電路、平衡或不平衡電橋以及其他原理。
2、試樣：
2.1 試樣應(yīng)符合GB 5593—85《電子元器件結(jié)構(gòu)陶瓷材料》的規(guī)定。
2.2 試樣應(yīng)進(jìn)行清洗干燥處理。
2.3 試樣在正常試驗(yàn)大氣條件下放置不少于24h。
3、測(cè)量?jī)x器和設(shè)備：
3.1 測(cè)量?jī)x器
可采用直讀式損耗表、高頻Q表、高頻電橋及高頻介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x等儀器。測(cè)量回路的Q值應(yīng)大于200。
3.2 加熱爐
爐內(nèi)溫度應(yīng)均勻?？捎米詣?dòng)或手動(dòng)方式進(jìn)行控溫，控溫范圍為室溫至500℃。在控溫范圍內(nèi)任一個(gè)溫度值，在10min內(nèi)溫度波動(dòng)不大于±1℃。
3.3 夾具
可采用圖3所示的三種形式中的任一種夾具。圖3a為一對(duì)尖形電極，材料用彈性銅片鍍銀，厚0.6mm。用石英管或其他致密的高溫絕緣材料制成的絕緣子支承置于接地屏蔽盒內(nèi)。圖3b為一個(gè)尖形和一個(gè)平板形電極。圖3a為一對(duì)圓平板形電極，平板之間距離用百分表（可讀到0.01mm）顯示。圓平板直徑應(yīng)小于25mm。
3.4 連接線
連接線要盡量短，小于25cm，連接線為鍍銀銅片，寬10mm，厚0.6mm。連接線也可用屏蔽線。
4、測(cè)量方法：
可采用直按測(cè)量法和替代法兩種。當(dāng)采用直接測(cè)量法時(shí)，必須消除連接線和試樣夾具等分布參數(shù)的影響。
測(cè)量電路的分布參數(shù)可用圖4表示，圖中LS、RS為與試樣串聯(lián)的連接線、夾具等的等效電感及電阻，CP、RP為與試樣并聯(lián)的連接線、夾具等的等效電容及電阻。當(dāng)LS、RS很小，且可忽略時(shí)，或當(dāng)CP <CX，RP>RX時(shí)，試樣的介質(zhì)損耗角正切值可用下式計(jì)算：
tan
………………………………（1）
式中：
——接入試樣前測(cè)量?jī)x器損耗角正切值讀數(shù)，即連接線、夾具等測(cè)量系統(tǒng)的損耗角正切值；
——接入試樣前測(cè)量?jī)x器的電容讀數(shù)，即連接線、夾具等測(cè)量系統(tǒng)的分布電容，pF；
tan
——接入試樣后測(cè)量?jī)x的損耗角正切值讀數(shù)；
——試樣電容，pF。
a.尖形電極 b.尖對(duì)平板形電極
c.平板形電極
圖3 測(cè)量夾具類型示意圖
1—連接線；2—熱電偶；3—屏蔽盒；4—加熱絲；5—石英管；6—保溫層；
7—夾具；8—試樣；9—爐體；10—百分表；11—通波紋管
圖4 連接線、夾具和試樣的等效電路
圖5 測(cè)量設(shè)備連接示意圖
A—測(cè)量?jī)x器；B—控溫加熱爐；C—夾具和試樣
注：當(dāng)采用平板形電極夾具時(shí)，在測(cè)量C0時(shí)應(yīng)保持電極距離等于試樣厚度。
當(dāng)采用替代法時(shí)，由于在兩次測(cè)量中分布參數(shù)的影響已消除，故不必再對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。
5、測(cè)量步驟：
5.1 按圖5連接測(cè)量?jī)x器和裝置
5.2 控制加熱爐升溫至所需溫度，保溫10min，夾具中不帶試樣，測(cè)出0、tan
（或C1、Q1）。當(dāng)釆用平板形電極夾具時(shí)，應(yīng)調(diào)整電極之間距離等于試樣厚度。
5.3 將準(zhǔn)備好的試樣放入測(cè)量夾具中，在同一溫度下保溫10min，測(cè)出C、tan
（或C2、Q2）。
5.4 按所用儀器相應(yīng)的公式或修正公式（1）計(jì)算試樣的tan
。
6、測(cè)量誤差：
當(dāng)采用上述原理、方法和步驟進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由連接線和夾具引入的誤差很小，可以忽略。測(cè)量的總誤差取決于所選用的測(cè)量?jī)x器。
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