介电常数介质损耗测试仪工作原理

介电常数介质损耗测试仪工作原理

     1．“Q”的定义

     Q表是根据串联谐振原理设计，以谐振电压的比值来定位Q值。

“Q”表示元件或系统的“品质因数”，其物理含义是在一个振荡周期内贮存的能量与损耗的能量之比。对于电抗元件(电感或电容)来说，即在测试频率上呈现的电抗与电阻之比。

或   …………………………… (1)

图  一

在图（一）所示的串联谐振电路中，所加的信号电压为U_i，频率为f，在发生谐振时

 或  ………………………………(2)

    回路中电流  …………………………………………(3)

故电容两端的电压

                  …………………………………(4)

    即谐振时电容上的电压与输入电压之比为Q。

    Q表就是按上述原理设计的。

    2．Q表整机工作原理（见图二）

图二

A/C型Q表的工作原理框图如图二所示。它以ATM128单片机作为控制核心，实现对各种功能的控制。DDS数字直接合成信号源为Q值测量提供了一个的高频信号。信号源输出一路送到程控衰减器和自动稳幅放大控制单元，该单元根据CPU的指令对信号衰减后送往信号激励放大器，同时对信号检波后送出一直流控制信号到压控信号源实现自动稳幅。信号激励部分输出送到一个宽带分压器，由分压器馈给测试调谐回路一个恒定幅度的信号。当测试回路处于谐振状态时，在调谐电容C_T两端的信号幅度将是分压器提供的信号幅度Q倍。在C_T两端取得的调谐信号被信号放大单元适当放大后送到检波和数字取样单元，检波后送到控制中心CPU去进行数据处理。

    A调谐电容带动传感器，不断地将电容变化的信息送往中心控制CPU，经处理后计算出电容值，再根据频率值计算出谐振时的频率值。 

C调谐电容有步进马达带动，根据不同电容值由CPU计算脉冲数去控制马达。电容值可预置并可电容搜索。 

A/C型Q表工作频率值、频段、主调电容器值、谐振电感值、Q值、Q值比较设置状态、Q值量程、手/自动状态、频率或电容搜索指示、Q值调谐指示带都显示在液晶屏上，如图三所示。

图三

整个显示屏共分为四行

*行：左边  信号源频率指示，共6位；   右边  信号源虚拟频段指示（1-4）。

第二行：左边  调谐电容指示值，4位  右边  电感指示值，4位。

第三行：左边  Q值指示值；   

右边  Q值合格比较状态 。

第四行：左边  Q值量程，手动/自动切换指示/调谐点自动搜索指示；

右边上部  Q值量程范围指示；

右边下部  Q值调谐光带指示。

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