介電常數(shù)試驗(yàn)儀介電常數(shù)測(cè)試方法：

介電常數(shù)描述的是材料與電場(chǎng)之間的相互作用。介電常數(shù) （K*）等于復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)（ε*r），或復(fù)數(shù)介電常數(shù)（ε*）與真空介電常數(shù)（ε0）的比值。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的實(shí)部（ε‘r） 表示外部電場(chǎng)有多少電能儲(chǔ)存到材料中；對(duì)于絕大多數(shù)固體和液體來說，ε’r>1。

復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的虛部（ε“r） 稱為損耗系數(shù)，表示材料中儲(chǔ)存的電能有多少消耗或損失到外電場(chǎng)中。ε"r始終>0，且通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ε‘r。損耗系數(shù)同時(shí)包括介電材料損耗和電導(dǎo)率的效應(yīng)。

果用簡(jiǎn)單的矢量圖表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)，那么實(shí)部和虛部的相位將會(huì)相差90°。其矢量和與實(shí)軸（ε’r）形成夾角δ。通常使用這個(gè)角度的正切值tanδ或損耗角正切來表示材料的相對(duì)“損耗"。

使用平行板法測(cè)量介電常數(shù)

當(dāng)使用阻抗測(cè)量?jī)x器測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，通常采用平行板法。平行板法在ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)中又稱為三端子法，其原理是通過在兩個(gè)電極之間插入一個(gè)材料或液體薄片組成一個(gè)電容器，然后測(cè)量其電容，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。在實(shí)際測(cè)試裝置中，兩個(gè)電極配備在夾持介電材料的測(cè)試夾具上。阻抗測(cè)量?jī)x器將測(cè)量電容（C）和耗散（D）的矢量分量，然后由軟件程序計(jì)算出介電常數(shù)和損耗角正切。

當(dāng)簡(jiǎn)單地測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的介電材料時(shí)，在電極邊緣會(huì)產(chǎn)生雜散電容或邊緣電容，從而使得測(cè)得的介電材料電容值比實(shí)際值大。邊緣電容會(huì)導(dǎo)致電流流經(jīng)介電材料和邊緣電容器，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。

使用保護(hù)電極，可以消除邊緣電容所導(dǎo)致的測(cè)量誤差。保護(hù)電極會(huì)吸收邊緣的電場(chǎng)，所以在電極之間測(cè)得的電容只是由流經(jīng)介電材料的電流形成，這樣便可以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)結(jié)合使用主電極和保護(hù)電極時(shí)，主電極稱為被保護(hù)電極。

接觸電極法

這種方法通過測(cè)量與被測(cè)材料（MUT）直接接觸的電極的電容來推導(dǎo)出介電常數(shù)。

介電常數(shù)和損耗角正切通過以下公式 計(jì)算：

tanδ=D

其中Cp： MUT的等效平行電容 ［F］

　　D： 耗散系數(shù) （測(cè)量值）

　　tm： MUT 的平均厚度 ［m］

　　A： 被保護(hù)電極的表面積 ［m2］

　　d： 被保護(hù)電極的直徑 ［m］

　　ε0： 自由空間的介電常數(shù) =8.854 x 10-12 ［F/m］

接觸電極法不需要制備任何材料，而且測(cè)量操作非常簡(jiǎn)單，因此得到廣泛的使用。不過在用這種方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果沒有考慮到空氣間隙及其影響，那么可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的測(cè)量誤差。

　　當(dāng)電極直接接觸 MUT 時(shí)，MUT 與電極之間會(huì)形成一個(gè)空氣間隙。無論 MUT 兩面組成得多么平坦和平行，都不可避免會(huì)產(chǎn)生空氣間隙。這個(gè)空氣間隙會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，因?yàn)闇y(cè)量的電容實(shí)際上是介電材料與空氣間隙串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電容。

通過用薄膜電極接觸介電材料的表面，可以減小空氣間隙的影響。雖然需要進(jìn)行額外的材料制備 （制作薄膜電極），但可以實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的測(cè)量。

非接觸電極法

非接觸電極法從概念上來說融合了接觸電極法的優(yōu)勢(shì)，并避免了其缺點(diǎn)。它不需要薄膜電極，但仍可解決空氣間隙效應(yīng)。根據(jù)在有 MUT 和沒有 MUT 時(shí)獲得的兩個(gè)電容測(cè)量結(jié)果推導(dǎo)出介電常數(shù)。

理論上，電極間隙 （tg）應(yīng)比 MUT的厚度 （tm） 略微小一點(diǎn)。換句話說，空氣間隙（tg-tm） 應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 MUT 的厚度（tm）。要想正確執(zhí)行測(cè)量，必須滿足這些要求。最少要進(jìn)行兩次電容測(cè)量，以便使用測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。

介電特性是電介質(zhì)材料極其重要的性質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用中，電介質(zhì)材料的介電系數(shù)和介質(zhì)損耗是非常重要的參數(shù)。例如，制造電容器的材料要求介電系數(shù)盡量大，而介質(zhì)損耗盡量小。相反地，制造儀表絕緣器件的材料則要求介電系數(shù)和介質(zhì)損耗都盡量小。而在某些特殊情況下，則要求材料的介質(zhì)損耗較大。所以，通過測(cè)定介電常數(shù)(ε)及介質(zhì)損耗角正切(tgδ)，可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)。

介電常數(shù)試驗(yàn)儀技術(shù)參數(shù)：

型號(hào)：ZJD-C

信號(hào)源：DDS數(shù)字合成信號(hào)

頻率范圍：100KHZ-160MHZ

Q分辨率：4位有效數(shù)，分辨率0.1

電感測(cè)量范圍：1nH～140mH,；分辨率0.1       

信號(hào)源頻率精度： 3×10-5 ±1個(gè)字,6位有效數(shù)

Q值測(cè)量范圍： 1～1023自動(dòng)/手動(dòng)量程

Q值量程分檔： 30、100、300、1000、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔

信號(hào)源頻率覆蓋比：16000:1      

采樣精度：12BIT

Q測(cè)量工作誤差：＜5%

電感測(cè)量誤差：＜3%

電容直接測(cè)量范圍：1pF～2.5uF   

調(diào)諧電容誤差分辨率：±1pF或＜1%

主電容調(diào)節(jié)范圍：17～540pF  

諧振點(diǎn)搜索：自動(dòng)掃描

自身殘余電感扣除功能：有

大電容值直接顯示功能：有

介質(zhì)損耗系數(shù)精度：萬(wàn)分之一

介質(zhì)損耗測(cè)試范圍：0.0001-1             

介電常數(shù)測(cè)試范圍：0-1000

環(huán)境溫度：0℃～+40℃

消耗功率：約25W

LCD顯示參數(shù)：F,L,C,Q,LT,CT,波段等

Q合格預(yù)置范圍： 5～1000聲光提示

電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz

材料測(cè)試厚度： 0.1-10mm

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

準(zhǔn)確度：150pF以下±1pF；150pF以上±1%

測(cè)試極片：材料測(cè)量直徑Φ38mm或50mm（二選一），厚度可調(diào) ≥ 15mm

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