一、介电常数介质损耗仪器标准:GB/T1409-2006;IEC60250;GB/T1693-2007;ASTM D150-11;
二、技术参数:型号:ZJD-C
信号源:DDS数字合成信号
频率范围:100KHZ-160MHZ
Q分辨率:4位有效数,分辨率0.1
电感测量范围:1nH~140mH,;分辨率0.1
信号源频率精度: 3×10-5 ±1个字,6位有效数
Q值测量范围: 1~1023自动/手动量程
Q值量程分档: 30、100、300、1000、自动换档或手动换档
信号源频率覆盖比:16000:1
采样精度:12BIT
Q测量工作误差:<5%
电感测量误差:<3%
电容直接测量范围:1pF~2.5uF
调谐电容误差分辨率:±1pF或<1%
主电容调节范围:17~540pF
谐振点搜索:自动扫描
自身残余电感扣除功能:有
大电容值直接显示功能:有
介质损耗系数精度:万分之一
介质损耗测试范围:0.0001-1
介电常数测试范围:0-1000
环境温度:0℃~+40℃
消耗功率:约25W
LCD显示参数:F,L,C,Q,LT,CT,波段等
Q合格预置范围: 5~1000声光提示
电源:220V±22V,50Hz±2.5Hz
材料测试厚度: 0.1-10mm
夹具插头间距: 25mm±0.01mm
夹具损耗正切值:≤4×10-4 (1MHz)
测微杆分辨率:0.001mm
准确度:150pF以下±1pF;150pF以上±1%
测试极片:材料测量直径Φ38mm或50mm(二选一),厚度可调 ≥ 15mm
介电性能及介电损耗电容率仪(绝缘材料)丨介电常数介质损耗仪丨介电性能测试仪 ZJD系列介电常数及介质损耗主机采用了较低的台式机箱,面板采用PC丝印面板,美观大方,可测量陶瓷、玻璃等固体绝缘材料的介电常数和介质损耗系数(介质损耗角正切值)。
各主要功能单元,除了显示部分为了显示方便和调谐测试回路,放大单元为了减小分布参数,安装在面板上外,其余都安装在机内底板上,详细请见以下图1/2两款主机:
A.介电常数及介质损耗主机前面板各功能键说明
主机1(A/B): 主机2(C): 介电常数及介质损耗主机前面板和外形示意图(1.2)1.工作频段选择/数字1按键,每按一次,切换至低一个频段工作;先按12键后,再按此键,功能为数字键1。
2. 主机1:工作频段选择/2按键,每按一次,切换至高一个频段工作;先按12键后,再按此键,功能为数字键2。
主机2:介电常数直读功能/2按键,按一次显示为D2,再按一次切换至D4,最后按一次显示介电常数值;先按12键后,再按此键,功能为数字键2。
3.Q值量程递减(手动方式时有效)/数字3按键;先按12键后,再按此键,功能为数字键3。
4.Q值量程递增(手动方式时有效)/数字4按键;先按12键后,再按此键,功能为数字键4。
5.谐振点频率搜索/数字5按键,按此键显示屏第四行左部出现SWEEP时,表示仪器正工作在频率自动搜索被测量器件的谐振点,如需退出搜索,再按此键;先按12键后,再按此键,功能为数字键5。
6.数字6按键,直接按是电容自动搜索,先按12键后,再按此键,功能为数字键6。
7.Q值合格范围比较值设定/数字7按键,按此键后,显示屏第三行右部出现COMP字符,当Q合格时,显示OK,並同时鸣响蜂鸣器,Q不合格时,显示NO。设置Q值合格范围详细说明见后页。先按12键后,再按此键,功能为数字键7。
8.Q值量程自动/手动控制方式选择/数字8按键,按此键后,显示屏第四行左部出现对应的指示:AUTO(自动),MAN(手动);先按12键后,再按此键,功能为数字键8。
9.Ct大电容直接测量/数字9(先按12键后有效)按键。
10.Lt残余电感扣除/数字0(先按12键后有效) 按键。
11.介质损耗系数测量/小数点(先按12键后有效) 按键。
12.频率/电容设置按键:
主机1:第一次按下(频率指示数在闪烁)为频率数输入,单位为MHz。例:要输入79.5MHz,按一次此键,频率指示数在闪烁,然后输入79.5,再按一下此键完成设置。(没有电容设置功能)
主机2:第一次按下(频率指示数在闪烁)为频率数输入,单位为MHz。例:要输入79.5MHz,按一次此键,频率指示数在闪烁,然后输入79.5,再按一下此键完成设置。第二次按下(电容指示数在闪烁)为电容数输入,数输入要满4位。例:要输入79.5P,按二次此键,电容指示数在闪烁,然后输入0795,有效数后为0的,可以不输入0,直接再按一下此键完成设置。
13.频率调谐数码开关。
14.主调电容调谐(长寿命调谐慢转结构);
15.电源开关。
16.液晶显示屏。
17.测试回路接线柱:
主机1:左边两个为电感接入端,右边两个为外接电容接入端;
主机2:上边两个为电感接入端,下边两个为外接电容接入端;
18.电感测试范围所对应频率范围表。
B.后面板各功能键说明
C主机2
介电常数及介质损耗测试系统使用方法
一 手动介电常数测试方法与步骤1. 测试前主机建议预热30分钟
2. 把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上,锁止开关向上旋转。(使用完,请按OFF关闭微分尺,并且锁止开关向下旋转至水平位置)
3. 在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈(本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求),如:1MHz 时电感取100uH,15MHz时电感取1.5uH。
4. 被测样品要求为圆形,直径50.4--52mm/38.4--40mm,这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间(当材料介电大于6的情况下建议材料≥2mm),样品太薄或太厚就会使测试精度下降,样品要尽可能平整。(小于0.5mm的样品测试,请参考附录三,叠加测试法)
5. 调节S916测试夹具的测微杆,使S916测试夹具的平板电容极片相接为止,按ZERO 清零按键,初始值设置为0。
6.再松开两片极片,把被测样品夹入平板电容上下极片之间,调节S916测试夹具的测微杆,直到平板电容极片夹住样品止(注意调节时要用S916测试夹具的测微杆,以免夹得过紧或过松),这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值,既是样品的厚度D
2。改变主机上的主调电容容量(旋转主调电容旋钮改变主调电容电容量),使主机处于谐振点(Q值最大值)上。
7.取出S916测试夹具中的样品,这时主机又失去谐振(Q值变小),此时调节S916测试夹具的测微杆,使主机再回到谐振点(Q值最大值)上,读取测试装置液晶显示屏上的数值记为D
4.8.计算被测样品的介电常数: Σ=D
2 / D
4 二 自动介电常数测试方法与步骤(需选配自动测试软件模块)1. 自动介电常数测试时,基本步骤同手动一样,只是主机支持通过数据模块记录S916测试夹具的数据,并自动计算出介电常数。
2.使用数据转换连接线,连接S916数据传输接口和介电常数测试主机背板上的四芯插座.(见下图)
3. 按主机键盘区“2”按键第一次,出现下图界面.
4. 当S916测试夹具夹紧待测材料,调节主机的主调电容使主机谐振,此时第二次按主机键盘区“2”按键。此时主机将保留最终的D2数据,并显示下图界面
5. 拿出被测材料,再次调节S916测试夹具的上下极片,直到主机再次谐振,最后再一次按下主机键盘区“2”按键,主机保存D4数据,并计算出介电常数的数值。显示下图界面,此时主机已经把计算出的介电常数e显示在显示屏上。
6. 按主机键盘区“LT”按键两次退出测试,结束测试。
三 介质损耗测试方法与步骤介质损耗系数公式:
其中C0值设置为20P。
1. 把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上。
2. 在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈(本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求),如:1MHz 时电感取100uH,15MHz时电感取1.5uH。
3. 被测样品要求为圆形,直径50.4--52mm/38.4--40mm,这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间,样品太薄或太厚就会使测试精度下降,样品要尽可能平直。
4. 调节S916测试夹具的测微杆,使S916测试夹具的平板电容极片相接为止,按ZERO 清零按键,初始值设置为0。再松开两片极片,把被测样品夹入两片极片之间,调节S916测试夹具的测微杆,到的平板电容极片夹住样品止(注意调
节时要用S916测试夹具的,以免夹得过紧或过松),这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值,既是样品的厚度D
2,改变主机上的主调电容容量,使主机处于谐振点(Q值最大值,为了得到准确的Q值请耐心来回调节主调电容,当Q为最大值时候可以稍等1分钟,等Q值稳定),然后按一次 主机上的小数点(tgδ)键(请用绝缘材料来按,不要用手来按),在显示屏上原电感显示位置上将显示C
0= x x x(C
0设置为20P)需要手动输入200,记住厚度D
2的值,此时显示数值为C
2和Q
2。
5. 记录被测样品的厚度,然后取出S916测试夹具中的样品,调节S916测试夹具的平板电容上下极片的距离,使其和被测样品相同,这时主机又失去谐振(Q值变小),再改变主机上的主调电容容量,使主机重新处于谐振点(Q值最大值,为了得到准确的Q值请耐心来回调节主调电容,当Q为最大值时候可以稍等1分钟,等Q值稳定))上。
6. 注意:多次测试同一个材料时,要求保持每次材料厚度的读数一致。
7. 第二次按下 主机上的小数点(tgδ)键,显示屏上原C
2和Q
2显示变化为C
1和Q
1,同时显示介质损耗系数tn =.x x x x x ,即完成测试。
8. 出错提示,当出现tn = NO 显示时,说明测试时出现了差错,发生了Q
1 ≤ Q
2和C
1 ≤ C
2的错误情况。
附录 一显示数据介绍:
C1 | 材料拿出后,谐振时测得的电容值 |
C2 | 材料在夹具中,谐振时测得的电容值 |
Q1 | 材料拿出后,谐振时测得的Q值 |
Q2 | 材料在夹具中,谐振时测得的Q值 |
CZ | 主机+测试夹具测得的结构电容值 |
CL | 标准电感的分布电容值 |
C0 | 结构电容值+电感的分布电容值 |
D2 | 材料的厚度 |
tn | 介质损耗系数/介质损耗正切值 |
附录 二
LKI-1电感组
LKI-1型电感组共包括不同电感量的电感9个,凡仪器在进行测试线圈的分布电容量,电容器的电容量,高频介质损耗,高频电阻和传输线特性阻抗等高频电路和元件的电性能时,必须用电感组作辅助工具。
本电感组有较高Q值,能使仪器测量时得到尖锐谐振点,因而增加其测量的准确度,各电感的有关数据如下表:
电感No | 电感量 | 准确度% | Q值≥ | 分布电容约略值 | 谐振频率范围 MHz | 适合介电常数测试频率 |
A/B | 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% | 80 | 8pF | 0.072~0.26 | 0.107~0.32 | 0.1MHz |
10 | 15nH | ±10% | 40 | 0 |
| ≥100 | 100MHz |
附录 三粘性材料以及超薄材料的测试方法一 如何测试带粘性超薄绝缘材料的介电常数1 用锡箔纸覆胶在材料的两面,上下层锡箔纸不能接触。锡箔纸厚度为DX;
2 超薄材料需要叠加:叠加方式如下
250μ贴合6层后测试;
200μ贴合8层后测试;
175μ贴合9层后测试;
125μ贴合12层后测试;
100μ贴合15层后测试;
75μ贴合20层后测试;
50μ贴合30层后测试。
3 计算公式
Σ=(D2-2*DX)/D4
4 介质损耗系数测试同理
二 电容测试法 按照上图公式:
1 C:材料的电容值 (F)
2 E0:8.854x10
-12 (F/m)
3 d: 材料的厚度 (m)
4 S: 被测材料的面积 (m
2)
注意单位换算。
如何计算出材料的电容值C,比如(1MHZ频率下)
1 测试出材料的厚度d,AS2855主机接上6号电感以及S916测试夹具。
2 把S916测试夹具上下极片的距离调整至和材料厚度d一致。(此时材料不在夹具内)
3 调节主机主调电容直到Q值最大,按CT键。
4 把被测材料放入夹具,夹紧。厚度应与材料厚度d一致。
5 再次调节主机主调电容到Q值最大,此时CT显示的值就是材料的电容值,按数字7键把电容值通过串口输出。上位机可计算出介电常数。
6 上位机需要手动输入材料面积以及材料厚度.
可连接usb-com,通过上位机计算出介电常数,也可自己通过公式计算(如下图):
注意:电容测试法适用于测试软性材料,液体材料以及在100MHZ频率下测试。
附录 四 液体材料测试1 液体材料的测试和固体方法一样。
2 把S916测试夹具的下极片更换成液体杯。倒入需要测试的液体,液体应该少于液体杯1/2左右。然后按照固体材料的测试方法测试即可。
附录 五 USB接口以及上位机程序注意:软件支持WINXP\WIN7\WIN10专业版或者旗舰版。不支持家庭版。
1 用USB线连接主机和电脑,安装USB驱动(CDM v2.08.30 WHQL Certified)
2 打开上位机软件,点击POWER-OFF,选择端口号(根据设备管理器-端口中的USB-COM号确定,如上图),如下图。
3 然后当每测试到一个数据后,上位机软件会显示数据并绘制曲线
4 USB输出也可以使用SSCOM串口助手软件
通过USB电缆连接电脑和主机,然后设置如下:
串口号:根据设备管理器内 USB-SERIAL PORT
波特率 9600
数据位 8
停止位 1
校验位 NONE
流控 NONE
设置完点击打开串口