介電常數(shù)測試儀主要特點:
空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板,薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環(huán)氧樹脂組成的,玻纖介電常數(shù)為5~6,樹脂大約是3,由于樹脂含量,硬化程度,溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差,傳統(tǒng)測量方法樣品制作不易,尤其是薄膜樣品(小于10 mil)量測值偏低,。
介電常數(shù)測試儀儀器技術(shù)指標:
☆Q值測量:
a.Q值測量范圍:2~1023。 b.Q值量程分檔:30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c.標稱誤差
頻率范圍:20kHz~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~60MHz; 固有誤差:≤6%?滿度值的2%;工作誤差:≤8%?滿度值的2%。
☆電感測量:
a.測量范圍:14.5nH~8.14H。
b.分 檔:分七個量程。
0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,
0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。
☆電容測量:
a.測量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測量見使用規(guī)則);
b.電容量調(diào)節(jié)范圍
主調(diào)電容器:30~500pF; 準 確 度:150pF以下?1.5pF;150pF以上?1%;
注:大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則
☆振蕩頻率:
a.振蕩頻率范圍:10kHz~50MHz;
b.頻率分段(虛擬)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
c.頻率誤差:3?10-5?1個字。
主要配置:
a.測試主機一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
安全措施
(1)高壓保護:試品短路、擊穿或高壓電流波動,能迅速切斷高壓輸出。
(2)CVT保護:設(shè)定自激電壓的過流點,一旦超出設(shè)置的電流值,儀器自動退出測量,不會損壞設(shè)備。
(3)接地檢測:儀器有接地檢測功能,未接地時不能升壓測量。
(4)防誤操作:具備防誤操作設(shè)計,能判別常見接線錯誤,安全報警。
(5)防“容升”:測量大容量試品時會出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng),儀器能自動跟蹤輸出電壓,保持試驗電壓恒定。
低頻電橋
一般為高壓電橋,這不僅是由于靈敏度的緣故,也因為在低頻下正是高電壓技術(shù)特別對電介質(zhì)損耗關(guān)注的問題。電容臂和測量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級上相差很多,結(jié)果,絕大部分電壓都施加在電容Cx和C}上,使電壓分配不平衡 上面給出的電橋平衡條件只是當(dāng)?shù)蛪涸Ω邏涸帘螘r才成立。同時,屏蔽必須接地,以保證平衡穩(wěn)定。如圖A. 2所示。屏蔽與使用被保護的電容C、和C、是一致的,這個保護對于Ch來說是必不可少的。
由于選擇不同的接地方法,實際上形成了兩類電橋。
高頻西林電橋
這種電橋通常在中等的電壓下工作,是比較靈活方便的一種電橋;通常電容CN是可變的(在高壓電橋中電容CN通常是固定的),比較容易采用替代法。
由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加,因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路。
高分子材料的損耗
高分子聚合物電介質(zhì)按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地,偶極矩在0~0.5D(德拜)范圍內(nèi)的是非極性高聚物;偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,其介電常數(shù)約為2,介質(zhì)損耗小于10-4;極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,并且極性愈大,這兩個值愈高。
高聚物的交聯(lián)通常能阻礙極性基團的取向,因此熱固性高聚物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)度的提高而下降。酚醛樹脂就是典型的例子,雖然這種高聚物的極性很強,但只要固化比較完全,它的介質(zhì)損耗就不高。相反,支化使分子鏈間作用力減弱,分子鏈活動能力增強,介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均增大。
高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及力學(xué)狀態(tài)對介電性景響也很大。結(jié)品能抑制鏈段上偶極矩的取向極化,因此高聚物的介質(zhì)損耗隨結(jié)晶度升高而下降。當(dāng)高聚物結(jié)晶度大于70%時,鏈段上的偶極的極化有時完全被抑制,介電性能可降至最低值,同樣的道理,非晶態(tài)高聚物在玻璃態(tài)下比在高彈態(tài)下具有更低的介質(zhì)損耗。此外,高聚物中的增塑利、雜質(zhì)等對介電性能也有很大景響。
電感:
線圈號 測試頻率 Q值 分布電容p 電感值
9 100KHz 98 9.4 25mH
8 400KHz 138 11.4 4.87mH
7 400KHz 202 16 0.99mH
6 1MHz 196 13 252μH
5 2MHz 198 8.7 49.8μH
4 4.5MHz 231 7 10μH
3 12MHz 193 6.9 2.49μH
2 12MHz 229 6.4 0.508μH
1 25MHz,50MHz 233,211 0.9 0.125μH
電橋測量靈敏度
電橋在使用過程中,靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度,為保證測量準確度,希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓,標準電容量成正比。
在下面的計算公式中,用戶可根據(jù)實際使用情況估算出電橋靈敏度水平,在這個水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來。
DC/C或Dtgd=Ig/UwCn(1 Rg/R4 Cn/Cx)
式中:U為測量電壓 伏特(V)
ω為角頻率2pf=314(50Hz)
Cn標準電容器容量 皮法(pF)
Ig通用指另儀的電流5X10-10 安培(A)
Rg平衡指另儀內(nèi)阻約1500 歐姆(W)
R4橋臂R4電阻值3183 歐姆(W)
Cx被測試品電容值 皮法(pF)
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