薄膜介电常数角正切值测试仪  影响介电性能的因素

 下面分别讨论频率、温度、湿度和电气强度对介电性能的影响。

1湿度

 极化的程度随水分的吸收量或电介质材料表面水膜的形成而增加，其结果使电容率、介质损耗因数和直流电导率增大。因此试验前和试验时对环境湿度进行控制是*的.

 注:湿度的显著影响常常发生在 1MHz以下及微波频率范围内

2电场强度

 存在界面极化时，自由离子的数目随电场强度增大而增加，其损耗指数 大值的大小和位置也随此而变。

 在较高的频率下，只要电介质中不出现局部放电，电容率和介质损耗因数与电场强度无关

3温度

 损耗指数在一个频率下可以出现一个 大值，这个频率值与电介质材料的温度有关。介质损耗因数和电容率的温度系数可以是正的或负的，这取决于在测量温度下的介质损耗指数 大值位置。

4频率

 因为只有少数材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很宽的频率范围内它们的 。r和 tans几乎是恒定的，且被用作工程电介质材料，然而一般的电介质材料必须在所使用的频率下测量其介质损耗因数和电容率。

 电容率和介质损耗因数的变化是由于介质极化和电导而产生， 重要的变化是极性分子引起的偶极子极化和材料的不均匀性导致的界面极化所引起的.

薄膜介电常数角正切值测试仪 表征：

电介质在恒定电场作用下，介质损耗的功率为

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定义单位体积的介质损耗为介质损耗率为

ω=σE2

在交变电场作用下，电位移D与电场强度E均变为复数矢量，此时介电常数也变成复数，其虚部就表示了电介质中能量损耗的大小。

D，E，J之间的相位关系图

D，E，J之间的相位关系图

如图所示，从电路观点来看，电介质中的电流密度为

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ+iJe

式中Jτ与E同相位。称为有功电流密度，导致能量损耗；Je，相比较E超前90°，称为无功电流密度。

定义

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ称为损耗角，tanδ称为损耗角正切值。

损耗角正切表示为获得给定的存储电荷要消耗的能量的大小，是电介质作为绝缘材料使用时的重要评价参数。为了减少介质损耗，希望材料具有较小的介电常数和更小的损耗角正切。损耗因素的倒数Q=（tanδ）-1在高频绝缘应用条件下称为电介质的品质因素，希望它的值要高。

技术参数：

1．电容测量：1~205

     主电容调节范围：18～220pF

     准确度：150pF以下±1.5pF； 150pF以上±1%

     注：大于直接测量范围的电容测量见后页使用说明

2、Q值测量

a．Q值测量范围：2～1023。

b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档。

c．标称误差

     频率范围（100kHz～10MHz）： 频率范围（10MHz～160MHz）：

     固有误差：≤5％±满度值的2% 固有误差：≤6％±满度值的2%

     工作误差：≤7％±满度值的2% 工作误差：≤8％±满度值的2%

3、B-测试仪正常工作条件

a.  环境温度：0℃～+40℃；

b．相对湿度：<80％；

c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

4.  信号源频率覆盖范围

     频率范围CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

     CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

5．Q合格指示预置功能:      预置范围：5～1000。

6．电感测量范围：4.5nH~7.9mH

7．其他

a．消耗功率：约25W；

b．净重：约7kg；

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

A型高频Q表和C型高频Q表主要区别

主要特点：

空洞共振腔适用于CCL/印刷线路板，薄膜等非破坏性低介电损耗材料量测。

印电路板主要由玻纤与环氧树脂组成的, 玻纤介电常数为5~6, 树脂大约是3, 由于树脂含量, 硬化程度, 溶剂残留等因素会造成介电特性的偏差, 传统测量方法样品制作不易, 尤其是薄膜样品( 小于 10 mil) 量测值偏低,。

安全措施

• CVT保护：设定自激电压的过流点，一旦超出设置的电流值，仪器自动退出测量，不会损坏设备。
• 防误操作：具备防误操作设计，能判别常见接线错误，安全报警。
• 高压保护：试品短路、击穿或高压电流波动，能迅速切断高压输出。
• 防“容升”：测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应，仪器能自动跟踪输出电压，保持试验电压恒定。
• 接地检测：仪器有接地检测功能，未接地时不能升压测量。

高频西林电桥

    这种电桥通常在中等的电压下工作，是比较灵活方便的一种电桥;通常电容 C_N是可变的(在高压电桥中电容 C_N通常是固定的)，比较容易采用替代法。

    由于不期望电容的影响随频率的增加而增加，因此仍可有效使用屏蔽和瓦格纳接地线路。

测试注意事项

a. 本仪器应水平安放；

b. 调节主调电容或主调电容数码开关时，当接近谐振点时请缓调；

c. 如果你需要较精确地测量，请接通电源后，预热30分钟；

d. 被测件不要直接搁在面板顶部，离顶部一公分以上，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫；

e. 手不得靠近试件，以免人体感应影响造成测量误差，有屏蔽的试件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。

f. 被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短，足够粗，并应接触良好、可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差；

使用和保养

高频Q表是比较精密的阻抗测量仪器，在合理使用和注意保养情况下，才能保证*稳定和较高的测试精度。

a．使仪器经常保持清洁、干燥；

b．熟悉本说明书，正确地使用仪器；

c．本仪器保用期为18个月，如发现机械故障或失去准确度，可以原封送回本厂，免费修理。

特点：

双测试要素输入 - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。

双扫描技术 - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。  

自动化测量技术 -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量。

双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。

DDS 数字直接合成的信号源 -确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。

全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、 Q 值、信号源频率、谐振指针。

计算机自动修正技术和测试回路优化 —使测试回路 残余电感减至低，治疗 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑。

标准配置：

试验电极  一只 （c类）

高配Q表 一只  

电感      一套（9只）

说明书    一份

电源线    一条

合格证    一份

保修卡    一份

A/C高频Q表是北广精仪仪器设备有限公司研制的产品，它以DDS数字直接合成方式产生信号源，频率达60MHz/160MHz，信号源具有信号失真小、频率精确、信号幅度稳定的优点，更保证了测量精度的精确性。

试样上不加电极

 表面电导率很低的试样可以不加电极而将试样插人电极系统中测量，在这个电极系统中，试样的一侧或两侧有一个充满空气或液体的间隙。

边缘效应

 为了避免边缘效应引起电容率的测量误差，电极系统可加上保护电极。保护电极的宽度应至少为两倍的试样厚度，保护电极和主电极之间的间隙应比试样厚度小。假如不能用保护环，通常需对边缘电容进行修正，表 工给出了近似计算公式 这些公式是经验公式，只适用于规定的几种特定的试样形状。

 此外，在一个合适的频率和温度下，边缘电容可采用有保护环和无保护环的(比较))测量来获得，用所得到的边缘电容修正其他频率和温度下的电容也可满足精度要求。

介质损耗（dielectric loss ）指的是绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。

介质损耗因数（dielectric loss factor）指的是衡量介质损耗程度的参数。

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