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JD-B介電常數(shù)測(cè)定儀

點(diǎn)擊次數(shù):2281     更新時(shí)間:2016-04-14
  • 概述

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的項(xiàng)重要的物理性質(zhì),通過測(cè)定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進(jìn)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);儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測(cè)試。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制,測(cè)量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標(biāo)準(zhǔn)頻率測(cè)試點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定,諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索,Q值量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換,數(shù)值顯示等新技術(shù),改進(jìn)了調(diào)諧回路,使得調(diào)諧測(cè)試回路的殘余電感減zui低,并保留了原Q表中自動(dòng)穩(wěn)幅等技術(shù),使得新儀器在使用時(shí)更為方便,測(cè)量值更為。儀器能在較高的測(cè)試頻率條件下,測(cè)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,傳輸線的特性阻抗等。該儀器用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對(duì)無機(jī)非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。儀器遵從標(biāo)準(zhǔn):GB/T5594.4-1985。

  • 儀器的技術(shù)指標(biāo)

1.Q值測(cè)量

a.Q值測(cè)量范圍:5~999。

b.Q值量程分檔:30、100、300、999、自動(dòng)換檔。

c.標(biāo)稱誤差

      頻率范圍:25kHz~10MHz;

      固有誤差:≤5%±滿度值的2%;工作誤差:≤7%±滿度值的2%;

      頻率范圍:10MHz~50MHz;

      固有誤差:≤7%±滿度值的2%;工作誤差:≤10%±滿度值的2%。

2.電感測(cè)量

a.測(cè)量范圍:0.1μH~1H。

b.分    檔:分七個(gè)量程。

      0.1~1μH,    1~10μH,    10~100μH,

      0.1~lmH,     1~10mH,     10~100mH,   100 mH~1H。

3.電容測(cè)量

a.測(cè)量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測(cè)量見使用規(guī)則);

b.電容量調(diào)節(jié)范圍

      主調(diào)電容器:40~500pF;

      準(zhǔn)  確  度:150pF以下±1.5pF;150pF以上±1%;

      微調(diào)電容量:-3pF~0~+3pF;

      準(zhǔn)  確  度:±0.2pF。

4.振蕩頻率

a.振蕩頻率范圍:25kHz~50MHz;

b.頻率分檔:

25~74kHz,    74~213kHz,    213-700kHz,    700kHz~1.95MHz,

1.95MHz~5.2MHz,    5.2MHz~17MHz,    17~50MHz。

c.頻率誤差:2×10-4±1個(gè)字。

5.Q合格指示預(yù)置功能,預(yù)置范圍:5~999。

6.儀器正常工作條件

a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃;

b.相對(duì)濕度:<80%;

c.電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。  

7.試樣尺寸

圓片形:厚度2+0.5mm,直徑為Φ30~40mmε<12時(shí)),Φ25~35mmε=12~30時(shí)),Φ15~20mmε>30時(shí))

8.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。

三、實(shí)驗(yàn)步驟:

1.本儀器適用于110V/220V , 50Hz+0.5Hz交流電,使用前要檢查市電電壓是否合適,采用穩(wěn)壓電源,以保證測(cè)試條件的穩(wěn)定。

2.開機(jī)預(yù)熱15分鐘,使儀器恢復(fù)正常狀態(tài)后才能開始測(cè)試。

3.按部件標(biāo)準(zhǔn)制備好的陶瓷試樣,兩面用燒滲法被上銀層,并分別焊上根Φ0.8mm,30~40mm長(zhǎng)的金屬引線。引線材料為銅,表面鍍銀并浸錫。

4.選擇適當(dāng)?shù)妮o助線圈插入電感接線柱。根據(jù)需要選擇振蕩器頻率,調(diào)節(jié)測(cè)試電路電容器使電路諧振。假定諧振時(shí)電容為C1,品質(zhì)因素為Q1。

5. 將被測(cè)樣品接在“CX”接線柱上。

6.再調(diào)節(jié)測(cè)試電路電容器使電路諧振,這時(shí)電容為C2,可以直接讀出Q2,并且Q2= Q1Q,。

7.用游標(biāo)卡尺量出試樣的直徑Φ和厚度d(分別在不同位置測(cè)得兩個(gè)數(shù)據(jù),再取其平均值)。

8.方形式樣按其邊長(zhǎng)的4倍計(jì)算Φ

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.tanδε測(cè)定記錄

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按表1要求填寫。

表1                  tanδε測(cè)定記錄表

試樣名稱

 

測(cè)定人

 

測(cè)定時(shí)間

 

試樣處理

 

編號(hào)

C1

C2

C

d

ψ

δ

Q1

Q

Q2

tanδ

QX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.計(jì)算

1)介電常數(shù)ε

 

Cd

Φ2

ε=

 

 

式中:C---試樣的電容量(PF), C= C1-C2

d---試樣厚度(cm);

Φ—試樣直徑(cm)。

 

  C1     △Q       C1     Q1-Q

C1-C2    Q1* Q2       C1-C2        Q1* Q2

2)介質(zhì)損耗角正切tanδ

 

              tanδ=      *      =      *

 

 

 1     Q1Q2   C1-C2

tanδ   Q1-Q2     C1

3) Q

 

               Q =    =     *

 

五、注意事項(xiàng)

1.圓片形試樣的尺寸(Φ=38mm+1mm,d=2mm+0.5mm)要符合公差要求,兩面燒滲銀層、浸錫及焊接引出線要符合技術(shù)條件。

2.電壓或頻率的劇烈波動(dòng)常使電橋不能達(dá)到良好的平衡,所以測(cè)定時(shí),電壓和頻率要求穩(wěn)定,電壓變動(dòng)不得大于1%,頻率變動(dòng)不得大于0.5%。

3.電極與試樣的接觸情況,對(duì)tanδ的測(cè)試結(jié)果有很大影響,因此燒滲銀層電極要求接觸良好、均勻,而厚度合適。

4.試樣吸濕后,測(cè)得的tanδ值增大,影響測(cè)量精度,應(yīng)嚴(yán)格避免試樣吸潮。

5.在測(cè)量過程中,注意隨時(shí)檢查電橋本體屏蔽的情況,當(dāng)電橋真正達(dá)到平衡,“本體-屏蔽”開關(guān)置于任何邊時(shí),檢查計(jì)光帶均應(yīng)zui小,而無大變化。

附錄、測(cè)試原理簡(jiǎn)介

、儀器的工作原理

1.“Q”的定義

     Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì),以諧振電壓的比值來定位Q值。“Q”表示元件或系統(tǒng)的“品質(zhì)因數(shù)”,其物理含義是在個(gè)振蕩周期內(nèi)貯存的能量與損耗的能量之比。對(duì)于電抗元件(電感或電容)來說,即在測(cè)試頻率上呈現(xiàn)的電抗與電阻之比。

     

或       ………………………… (1)

 

 

 

 

 

 

 

在圖()所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號(hào)電壓為Ui,頻率為f,在發(fā)生諧振時(shí):

       ……………………(2)

    回路中電流   ………………………………………(3)

故電容兩端的電壓 

                       ……………………………(4)

即諧振時(shí)電容上的電壓與輸入電壓之比為Q。

 

2.整機(jī)工作原理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                圖二

儀器的工作原理框圖如圖二。它以89C51單片計(jì)算機(jī)作為控制核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種功能的控制。壓控信號(hào)源為Q值測(cè)量提供了個(gè)的高頻信號(hào),頻率從25kHz-50MHz,共分為七個(gè)波段。信號(hào)源的頻率受頻率調(diào)諧和數(shù)字鎖定單元的控制。信號(hào)源輸出路送到程控衰減器和自動(dòng)穩(wěn)幅控制單元,該單元根據(jù)CPU的指令對(duì)信號(hào)衰減后送回信號(hào)激勵(lì)單元,同時(shí)對(duì)信號(hào)檢波后送出直流控制信號(hào)到壓控信號(hào)源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。信號(hào)源的另路輸出送到頻率計(jì)數(shù)電路,在這里完成對(duì)信號(hào)的整形,預(yù)計(jì)數(shù),然后再送到CPU實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。信號(hào)激勵(lì)部分輸出送到個(gè)寬帶分壓器,由分壓器饋給測(cè)試調(diào)諧回路個(gè)恒定幅度的信號(hào)。當(dāng)測(cè)試回路處于諧振狀態(tài)時(shí),在調(diào)諧電容CT兩端的信號(hào)幅度將是分壓器提供的信號(hào)幅度Q倍。在CT兩端取得的調(diào)諧信號(hào)被信號(hào)放大單元適當(dāng)放大后送到檢波和數(shù)字取樣單元,檢波后經(jīng)數(shù)碼取樣轉(zhuǎn)換,送到控制中心CPU去進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,同時(shí)再送給面板Q調(diào)諧指示表。由控制中心CPU處理過的頻率值,Q值等其它需顯示數(shù)據(jù)送到顯示控制CPU,由顯示控制CPU完成面板顯示的控制。  

二、結(jié)構(gòu)特性

    采用了較低的臺(tái)式機(jī)箱,面板采用PC絲印面板,美觀大方。各主要功能單元,除了顯示部分為了顯示方便和調(diào)諧測(cè)試回路、放大單元為了減小分布參數(shù),安裝在面板上外,其余都安裝在機(jī)內(nèi)底板上。見圖三面板示意圖。面板左半部是頻率和Q值顯示,操作按鍵和頻率調(diào)諧鈕所在部位。面板右半部是調(diào)諧回路的主,付調(diào)電容所在部位。儀器的頻段控制,標(biāo)頻設(shè)定,諧振點(diǎn)搜索,Q值合格點(diǎn)設(shè)置都以輕觸按鍵實(shí)現(xiàn)控制,頻率調(diào)諧由數(shù)碼開關(guān)完成,面板上無可調(diào)電位器,極大地簡(jiǎn)化了操作,又提高了可靠性。

面板各功能鍵說明:

1.頻率顯示數(shù)碼管,共5位。

2.頻率單位指示燈,MHz或kHz。

3.器件Q值合格指示燈,超過已設(shè)置的值時(shí)燈亮。

4.Q值指示數(shù)碼管,共3位。

5.工作頻段選擇按鍵,每按次,切換低個(gè)頻段工作。

6.工作頻段指示燈,表格內(nèi)為對(duì)應(yīng)的頻段工作頻率范圍。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        圖三  面板和外形示意圖

7.工作頻段選擇按鍵,每按次,切換高個(gè)頻段工作。

8.工作頻段內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率設(shè)置按鍵,各段內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率見面板功能部分。

9.器件諧振點(diǎn)搜索按鍵,右上角指示燈亮?xí)r表示儀器正工作在自動(dòng)搜索。如需退出搜索,再按此鍵。

10.頻率調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。

11.Q值合格比較值設(shè)定按鍵。

12.Q值調(diào)諧指示表。

13.對(duì)應(yīng)各工作頻段的電感測(cè)量范圍和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率表。

14.調(diào)諧回路的付調(diào)諧電容器調(diào)諧旋鈕,它與主調(diào)諧電容并聯(lián),旋鈕上方對(duì)應(yīng)的窗口內(nèi)是該電容的變化范圍指示刻度盤(-3~+3P)。

15.調(diào)諧回路的主調(diào)電容調(diào)諧旋鈕,上方對(duì)應(yīng)的窗口內(nèi)為主調(diào)電容的電容值和諧振時(shí)對(duì)應(yīng)的測(cè)試電感值刻度盤。

16.電源開關(guān)

17.測(cè)試回路接線柱,左邊兩個(gè)為電感接入端,右邊兩個(gè)為外接電容接入端。

后面板各功能鍵說明:

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

圖四  儀器后面板示意圖

1.~220V電源輸入三芯插座,內(nèi)含保險(xiǎn)絲0./220V。

2.信號(hào)源工作頻率監(jiān)測(cè)輸出端(TTL電平,阻抗1kΩ)。

三、使用方法

該儀器是種多用途的阻抗測(cè)量?jī)x器,為了提高測(cè)量精度,除了使Q值測(cè)試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測(cè)試方法和殘余參數(shù)修正方法。

1.測(cè)試注意事項(xiàng)

a.本儀器應(yīng)水平安放,校準(zhǔn)Q值指示的電表機(jī)械零點(diǎn)。

b.如果你需要較地測(cè)量,請(qǐng)接通電源后,預(yù)熱30分鐘,再進(jìn)行測(cè)試。

c.調(diào)節(jié)主調(diào)電容的電容量時(shí),特別注意當(dāng)刻度調(diào)到zui大或zui小值時(shí),不要用力繼續(xù)再調(diào).

d.被測(cè)件和測(cè)試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,足夠粗,并應(yīng)接觸良好可靠,以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測(cè)量誤差。

e.被測(cè)件不要直接擱在面板頂部,離頂部公分以上,必要時(shí)可用低耗損的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊。

f.手不得靠近試件,以免人體感應(yīng)影響造成測(cè)量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。

2.高頻線圈的Q值測(cè)量(基本測(cè)量法)

A.直接法

a.將按測(cè)線圈接在“Lx”接線柱上;

b.選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l段和工作頻率;

c.將付調(diào)電容調(diào)0;

d.調(diào)主調(diào)電容器到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)(使Q值電表指示zui小);

e.先調(diào)主調(diào)電容器到諧振,再調(diào)微調(diào)電容器到的諧振點(diǎn);即Q表讀數(shù)達(dá)zui大,此讀數(shù)即為被測(cè)電感的有效Q值(Qe),若需得到被測(cè)電感的真實(shí)Q值(Qt),則應(yīng)先測(cè)出線圈分布電容C0,然后照下式修正:

            

C1是主調(diào)電容器諧振時(shí)讀數(shù)(微調(diào)電容讀數(shù)合計(jì)在內(nèi)),如諧振時(shí)C1的讀數(shù)很大,C0只占很小比例,則有效Q值(Qe)和真實(shí)Q值(QT)差別可以忽略。

因Q值量程是自動(dòng)切換的,因此在調(diào)諧時(shí),如遇量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換,應(yīng)停頓下,待Q值穩(wěn)定后,根據(jù)讀數(shù)值變大或變小,確定繼續(xù)調(diào)電容的方向。

B.變?nèi)莘?/span>

a.照直讀法“a-f”進(jìn)行,記下諧振時(shí)電容讀數(shù)C1和Q1;

b.轉(zhuǎn)動(dòng)主調(diào)電容,使Q值二次指示均為Q1的0.707時(shí),記下此時(shí)兩次電容讀數(shù)的差數(shù)ΔC。

       

倘要得到結(jié)果,則線圈的分布電容應(yīng)加在C1之內(nèi),并應(yīng)使主調(diào)電容作多次偏調(diào),然后取其平均讀數(shù)。

測(cè)Q值較高的線圈時(shí),Q值下降到0.707 Q1時(shí),電容偏調(diào)很小,讀數(shù)誤差較大,這時(shí)可將主電容作較大偏調(diào)(10%以內(nèi)),記下偏調(diào)數(shù)ΔC和偏調(diào)后的Q值讀數(shù)Q2,這時(shí)Q值表達(dá)式為:

              

C. 變頻法

a.按享讀法“a-f”進(jìn)行,在頻率監(jiān)視插座上接上精度優(yōu)于

1×10-6的數(shù)字式頻率計(jì)數(shù)器,記下諧振時(shí)讀數(shù)C1和Q1以及頻率讀數(shù)f0。

b.改變信號(hào)源的頻率使Q值二次指示為Q1的0.707(次容性失諧,次感性失諧),記下此時(shí)二次頻率讀數(shù)差值Δf。這時(shí)回路的真實(shí)QT為:

           

考慮到線圈的分布電容時(shí),線圈的有效Q值為:

         

變頻法測(cè)量Q值般表達(dá)式(未考慮分布電容):

              

注:Δf是頻率偏調(diào)數(shù),Q1為諧振時(shí)Q表讀數(shù),Q2是偏調(diào)后Q表讀數(shù)。

3.高頻線圈電感值的測(cè)量

a.將被測(cè)線圈接在“Lx”接線柱上,接觸要良好;

b.根據(jù)線圈大約電感值,在面板對(duì)照表上選擇標(biāo)準(zhǔn)頻率,然后將訊號(hào)發(fā)生器調(diào)節(jié)到這點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)頻率上;

c.微調(diào)電容刻度放在“0”上,調(diào)節(jié)主調(diào)電容到諧振,這時(shí)刻度盤所指的電容數(shù)為C1,度盤上所指電感值,乘以對(duì)照表上所指的倍數(shù),就是線圈有效電感值(L);

d.如要得到真實(shí)電感數(shù)(LT),必須先測(cè)得電感分布電容量C0,如分布電容較小的話,在調(diào)到諧振點(diǎn)后,記下主調(diào)電容C1,然后再將主調(diào)電容量調(diào)在“C1+C0”值上,這時(shí)度盤的電感讀數(shù)乘以對(duì)應(yīng)的倍數(shù),就是所求真實(shí)電感讀數(shù),也可按以下公式計(jì)算求得:

            

f被測(cè)電感小于1μH時(shí),按上法測(cè)得電感值還應(yīng)減去儀器中測(cè)試回路本身剩余電感“L0”(本儀器L0=0.027μH)。

4.高頻線圈分布電容C0的測(cè)量

A.倍頻率法

如線圈的分布電容較大,可用此法作近似測(cè)試。

將被測(cè)線圈按在“Lx”接線柱上,調(diào)主調(diào)電容器到zui大電容數(shù)值,調(diào)訊號(hào)源頻率到諧振,令諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f1和C1。然后將訊號(hào)源頻率調(diào)到f2(f2=n f1),再調(diào)電容器度盤到諧振點(diǎn),此時(shí)電容讀數(shù)為C2,根據(jù)下式即可求出分布電容量(測(cè)量時(shí)微調(diào)電容到零)。

               

如取n=2,則為:C0=(C1-4C2)/ 3。

若取不同C1進(jìn)行多次測(cè)量后取個(gè)平均值,則測(cè)試結(jié)果將較為準(zhǔn)確。

B.自然頻率法(此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果)

a.將被測(cè)線圈接在“Lx”接線柱上;

b.將微調(diào)電容器度盤調(diào)零,主調(diào)電容器度盤調(diào)到zui大電容值C1;

c.調(diào)訊號(hào)源頻率,使回路諧振,該頻率為f1;

d.取下被測(cè)線圈,換上個(gè)能在主調(diào)電容器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)和十倍于f1頻率諧振的電感;

e.訊號(hào)源調(diào)到10 f1位置,調(diào)節(jié)主調(diào)電容器到諧振點(diǎn);

f.將被測(cè)線圈接在"Cx”兩端,調(diào)節(jié)主調(diào)電容器達(dá)諧振,此時(shí)視電容讀數(shù)是增加還是減小。若增加,則應(yīng)將振蕩器頻率調(diào)高些,若減小,則頻率調(diào)低些。

g.再取下被測(cè)線圈,調(diào)節(jié)主調(diào)電容達(dá)到諧振;

h.重復(fù)步驟“f”、“g”直到某頻率,被測(cè)線圈接上“Cx”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn),這頻率即為被測(cè)線圈的自然諧振頻率f2,它的C0數(shù)值為:

          C0=C1 (f1/f2)2

注:測(cè)量中所需輔助線圈可由LKI-l電感組提供便利。

5.電容器容量的測(cè)量

A. 小于460pF電容器的測(cè)量

a.選個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端;

b.將微調(diào)電容調(diào)零,主調(diào)電容器調(diào)到zui大值附近,令這個(gè)電容是C1,如未知電容是小數(shù)值的,C1應(yīng)調(diào)到較小電容值附近,以便達(dá)到盡可能高的分辨率;

c.調(diào)訊號(hào)源的頻率,使測(cè)試回路諧振,令諧振器Q的讀數(shù)為Q1;

d.將被測(cè)電容接在“Cx”兩端,調(diào)主調(diào)電容器,使測(cè)試電路再諧振,令新的調(diào)諧電容值為C2和指示Q值為Q2。

被測(cè)電容的有效電容為Cx= C1-C2

電容器損耗角正切為

        

電容器的有效并聯(lián)電阻為

        

C0為回路諧振電感的自身電容。

B.大于460pF電容器用替代法測(cè)量

a. 取只適當(dāng)容量的標(biāo)準(zhǔn)電容量,其容量為C3,將它接在“Cx”接線柱上。

b.按/a-c各測(cè)試步驟;

c.取下標(biāo)準(zhǔn)電容器,將被測(cè)電容接到"Cx”接線柱,調(diào)節(jié)主調(diào)電容器到諧振,此時(shí)主調(diào)電容量讀數(shù)為C2,則Cx可由下式得到:

         Cx=C3+ C1-C2

6.Q合格預(yù)置功能使用

Q合格預(yù)置功能特別適用于工廠需大批量測(cè)試某同規(guī)格元件的Q值時(shí),當(dāng)該元件Q值超過某給定值即為合格,這時(shí)合格指示燈亮儀器同時(shí)嗚叫提醒,這樣可減輕工人視力疲勞,同時(shí)大大加快了測(cè)試速度。

Q合格預(yù)置的步驟:

a.選擇要求的測(cè)試頻率;

b.用只合格元件或只輔助線圈調(diào)諧測(cè)試回路,使Q值讀數(shù)指示在所需預(yù)置Q值位置上;

c.按下Q值合格比較按鍵,使Q合格指示燈亮,同時(shí)儀器發(fā)出嗚叫聲,此時(shí)該功能設(shè)置就結(jié)束了;

d.換上要測(cè)試的器件,微調(diào)諧振電容諧振點(diǎn),如果該器件的Q值大于設(shè)定的Q值,Q合格指示燈就亮,同時(shí)儀器發(fā)出嗚叫。如需取消已設(shè)置的合格值,只需拿去被測(cè)元件,待Q值指示0時(shí),再按下設(shè)置鍵即可。

7.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率按鍵的使用

如果你需在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率點(diǎn)上,測(cè)試器件時(shí),你可以先按頻段選擇鍵選擇好標(biāo)準(zhǔn)頻率所在的工作頻段,然后再按下標(biāo)準(zhǔn)頻率設(shè)置按鍵,儀器就會(huì)替你自動(dòng)準(zhǔn)確地設(shè)置好測(cè)試頻率,省去你花時(shí)間去調(diào)節(jié)頻率。

8.諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索功能的使用

如果你對(duì)電感元件無法確定它的數(shù)值時(shí),你就可用該功能來幫你尋找出它的諧振頻率點(diǎn)。步驟如下:

a.把元件接以接線柱上;

b.主調(diào)電容調(diào)到中間位上(大概);

c.按下搜索按鍵,右上角指示燈亮?xí)r,儀器就進(jìn)入搜索狀態(tài)。

儀器從zui低工作頻率直搜索到zui高工作頻率,如果你的元件諧振點(diǎn)在頻率覆蓋區(qū)間內(nèi),搜索結(jié)束后,將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。

如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài),可再按次搜索鍵,儀器會(huì)退出搜索操作。

9.頻率調(diào)諧開關(guān)的使用。

頻率調(diào)諧采用了數(shù)碼開關(guān),它能辨別使用者的要求,來調(diào)節(jié)頻率變化的速率(頻率變化值/檔),在你快速轉(zhuǎn)換該開關(guān)時(shí),頻率變化速率也加快。當(dāng)你緩慢調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí),頻率變化速率也慢下來,zui低可小于分辨力。因此在調(diào)諧時(shí)接近所需的頻率時(shí),應(yīng)放緩調(diào)節(jié)速度。當(dāng)你調(diào)節(jié)的頻率超出工作頻段的頻率時(shí),儀器會(huì)自動(dòng)選擇低個(gè)或高個(gè)頻段工作。實(shí)際的各工作頻段頻率范圍比面板上提供的頻率范圍略寬些。

四、維修

1.新購(gòu)儀器的檢查

新購(gòu)的儀器能選用LKI-2電感組,將各個(gè)電感在各個(gè)不同頻率測(cè)試Q值,把測(cè)試的情況,例使用的電感號(hào),測(cè)試頻率Q讀數(shù),電容讀數(shù)等多次測(cè)得數(shù)及測(cè)試環(huán)境條件逐詳細(xì)記錄,并把記錄保存起來,以供以后維修時(shí)作參考。

LKI-2電感組是測(cè)試時(shí)作輔助電感用的,不能把這些電感當(dāng)作高精度的標(biāo)準(zhǔn)電感看待。隨著測(cè)試環(huán)境條件不同,測(cè)得電感器Q值和分布電容可能略有不同。

2.使用和保養(yǎng)

儀器是比較精密的阻抗測(cè)量?jī)x器,在合理使用和注意保養(yǎng)情況下,才能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定和較高的測(cè)試精度。

a.熟悉本說明書,正確地使用儀器;

b.使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥;

c.本儀器保用期為年,如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度,可以原封送回本廠,免費(fèi)修理。

附表  LKI-2電感組

電感No

電感量

準(zhǔn)確度%

Q值≥

分布電容約略值

10

250mH

±5

50

15pF

9

25mH

±5

70

10pF

8

5mH

±5

100

10pF

7

1mH

±5

100

14pF

6

250μH

±5

150

9pF

5

50μH

±5

150

12pF

4

10μH

±5

150

7pF

3

2.5μH

±5

150

7pF

2

0.5μH

0.05μH

200

5pF

1

0.1μH

0.05μH

100

5pF

附:在測(cè)量Q值時(shí)附加說明

3.電感組

Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振和電壓比值原理工作的,Q表的指示Q值是包括被測(cè)件的有效Q值及測(cè)試回路固有殘量在內(nèi)的整個(gè)諧振回路有效Q值,必須用Q表測(cè)試回路殘量修正Q表的指示Q值,這是Q表測(cè)量的個(gè)重要特點(diǎn)。

附表二  各Q值均值回路指示值 和測(cè)試回路平均殘量修正系數(shù)表

線圈號(hào)

測(cè)試頻率

QeSTD-A

(No.81014)

AS2851

STD-A

修正系數(shù)

修正系數(shù)

1

100kHz

114

104.5

0.91

108.7

0.95

2

400kHz

135

125

0.93

135

1

3

1MHz

134

131.3

0.98

134

1

4

2MHz

154

150.9

0.98

149.9

0.97

4.5MHz

183

175.7

0.96

175.9

0.96

5

4.5MHz

170

166.6

0.98

160.2

0.94

12MHz

237

213.3

0.9

215.6

0.91

6

12MHz

234

215.3

0.92

180.3

0.77

25MHz

305

265.4

0.87

255.6

0.84

7

25MHz

218

193.5

0.89

163.5

0.75

50MHz

257

224.5

0.87

235.1

0.91

Qe:標(biāo)準(zhǔn)有效Q值

在般情況下,Q表作為低精度儀器使用或利用Q表對(duì)線圈作比較測(cè)量時(shí),可不必對(duì)殘量的影響進(jìn)行修正。

Q值測(cè)量誤差可按Q值參考標(biāo)準(zhǔn)不同分為二類。

我廠采用的種是以Q表生產(chǎn)廠家所提供并經(jīng)計(jì)量部門審核的均值回路標(biāo)準(zhǔn)指示值Qen為參考標(biāo)準(zhǔn),Q表指示Q值Qi的相對(duì)誤差由下式表示:

δQi=[(Qi-Qen)÷Qen]× 100%

式中Qi為標(biāo)有Qen值標(biāo)準(zhǔn)量具在Q表上的實(shí)際指示值。

注:修正系數(shù)主要用于用戶測(cè)量個(gè)器件Q值時(shí),根據(jù)指示的Qi值換算出較準(zhǔn)礎(chǔ)的Q值。

五、產(chǎn)品的交收檢驗(yàn)

1.檢驗(yàn)環(huán)境要求:

a.環(huán)境溫度:20℃±2℃  相對(duì)濕度<50%;

b.供電電源:220V±10V  50Hz±1Hz。

2.檢驗(yàn)設(shè)備要求:

a.設(shè)備應(yīng)在計(jì)量后的有效使用期內(nèi)。

3.Q值指示檢驗(yàn)

a.檢驗(yàn)設(shè)備:STD-A標(biāo)準(zhǔn)線圈套;

b.把標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈接入STD-A電感接線柱上;

c.選擇標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈所規(guī)定的檢定頻率;

d.STD-A表的Q值讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)線圈的本機(jī)均值,Qen 間的相對(duì)誤差應(yīng)符合二.1.C條固有誤差所規(guī)定。

本機(jī)均值系數(shù)見附表二。

4.調(diào)諧電容器準(zhǔn)確度檢驗(yàn)

a. 測(cè)試時(shí)應(yīng)斷開Q表電源;

 

 

 

b.設(shè)備連接如圖五所示,連接線應(yīng)盡量短,盡可能減小分布電容;

                  圖五

c.電容測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)

   測(cè)試范圍:30-550pF、±5pF;

   測(cè)試精度:30-550pF±0.1%、±5pF±0.05pF;

d.調(diào)諧電容器刻度盤上指示值與電容測(cè)試儀指示值之間誤差應(yīng)符合二.3.b條規(guī)定。

5.頻率指示誤差檢驗(yàn)

a.設(shè)備連接如圖六所示

 

圖  六

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   圖六

b.從后面板的頻率監(jiān)測(cè)端用BNC電纜連頻率計(jì)數(shù)器輸入端;

c.頻率計(jì)數(shù)器技術(shù)要求

   測(cè)量范圍:10Hz-100MHz;

   測(cè)量誤差:<1×10-6;

   測(cè)量靈敏度:<30mV;

d.測(cè)試線要求:高頻電纜$YV-50-3;

e.Q表頻率指示值與頻率計(jì)數(shù)器讀數(shù)值間的誤差應(yīng)符合二.4.C條規(guī)定。

 

 

 

 

介電常數(shù)測(cè)試儀操作說明

操作步驟:

  1. 清點(diǎn)步件,確認(rèn)測(cè)試儀器臺(tái),試樣夾具個(gè),雙接頭導(dǎo)線根,不同電感值的電感9個(gè)。如下圖:

 

試樣夾具         

導(dǎo)線  

測(cè)試儀            

電感          

 

 

 

 

 

 

 

 


 

  1. 接通測(cè)試儀器電源并開啟儀器使儀器預(yù)熱15鐘。

 

  1. 在儀器預(yù)熱15分鐘過程中準(zhǔn)備好試樣,試樣要求為:厚度2+0.5mm,直徑為Φ30~40mmε<12時(shí)),Φ25~35mmε=12~30時(shí)),Φ15~20mmε>30時(shí)),如果樣品表面有屏蔽層,請(qǐng)剔除屏蔽層,同時(shí)試樣表面要做到平整。

 

  1. 連接測(cè)試儀器與試樣夾具間的導(dǎo)線,測(cè)試儀器這邊導(dǎo)線應(yīng)插在標(biāo)示為接電容的插孔內(nèi),試樣夾具這邊則應(yīng)接在夾具上突出兩個(gè)銅極上,接時(shí)先將夾具夾緊。如下圖圖示,但夾緊試樣時(shí)勿放入試樣。

試樣夾具         

導(dǎo)線            

測(cè)試儀器頂部接線處         

銅極         

試樣         

接電感         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

  1. 選擇個(gè)電感值較小的電感,將其接在測(cè)試儀器標(biāo)有電感圖示的處。

 

 

 

 


 

  1. 調(diào)整測(cè)試儀器頻率值為與所接電感匹配的頻率值,如果不知該值為多少,可在接好電感后,調(diào)節(jié)儀器面板主調(diào)電容,使其對(duì)應(yīng)指針指示在250左右,接著按下測(cè)試儀器面板上的“搜索”按鈕,此時(shí)搜索指示燈點(diǎn)亮,儀器自動(dòng)匹配頻率值,當(dāng)匹配完成后,搜索指示燈熄滅,儀器zui終顯示匹配值。

 

 搜頻狀態(tài)           

 平時(shí)狀態(tài)           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

  1. 找C1與Q1:調(diào)節(jié)儀器面板上的主調(diào)電容,可從小大微調(diào),同時(shí)觀察面板上Q值顯示值,當(dāng)Q值顯示為zui大時(shí),再調(diào)節(jié)儀器面板上微調(diào)電容,再次確認(rèn)Q值為zui大值后記錄下當(dāng)前Q值,同時(shí)記錄下主調(diào)電容與微調(diào)電容指針?biāo)笖?shù)據(jù)之和C值。記錄的C值與Q值即是Q1與C1值。

 

  1. 斷開試樣夾具上所接導(dǎo)線,松開夾具,放入試樣,再夾緊夾具,接好導(dǎo)線。zui終接線如下圖所示

 

 

 

 

 


 

  1. 找C2與Q2:重復(fù)前面第7步,找對(duì)應(yīng)的C值與Q值,所記數(shù)據(jù)即為C2值與Q2值。

 

  1. 數(shù)據(jù)處理:將所記數(shù)據(jù)代入公式,得出測(cè)試結(jié)果。

 

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