介电常数测试仪的使用方法和维修方法

对比测试

介电常数测试仪使用方法
1.   被测样品的准备
被测样品要求为园形，直径25.4～27mm，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，如太薄或太厚则测试精度就会下降，样品要尽可能平直。
下面推荐一种能提高测试精确性的方法：准备二片厚0.05mm的园形锡膜，直径和平板电容器极片一致，锡膜两面均匀地涂上一层薄薄的凡士林，它起粘着作用，又能排除接触面之间残余空气，把锡膜再粘在平板电容器两个极片上，粘好后，极片呈镜面状为佳，然后放上被测样品。
2.测试顺序
先要详细了解配用仪器的使用方法，操作时，要避免人体感应的影响。
a.   把配用的仪器主调谐电容置于Z小电容量，微调电容置于－3pF。
b.   把本夹具测试装置插到仪器测试回路的“电容”两个端子上，即插入到仪器上方接线铜柱的右边两个圆柱内。

c.   配上相适应的高Q值电感线圈，选择电感没有特别的方法，只有试或凭经验来选择合适的那个，一般选择使高频仪器显示Q值Zda的电感Z为合适。
注：以上步骤是为了使高频仪器工作起来（仪器是LC谐振工作原理，所以要选择合适的电感才能使仪器谐振）
d.   调节平板电容器测微杆，使二极片相接为止，读取刻度值记为DO。
e.   再松开二极片，把被测样品插入二极片之间，调节平板电容器，到二极片夹住样品止（注意调节时要用测微杆，以免夹得过紧或过松），这时能读取新的刻度值，记为D1，这时样品厚度D2=D1－D0。
注：以上d和e两步是测出被测样片的厚度，方便后面计算介电常数时用。
f.   把园筒电容器置于7mm处（该值不是的，我们一般在测的时候放到7mm处就可以测了，不过有的时候在做到h步0骤时顺时针旋转完刻度了Q值还没有达到一半，这时就要适当的把7mm刻度调整到9mm或更大了）。
g.   改变配合仪器频率，使之谐振，读得Q值。（如果测试材料样片有“要求的测试频率”，那么就先把频率定位到该频率，然后再调节仪器的主调电容，使仪器谐振（即仪器的Q值显示为Zda）；如果不知道在频率下测试的话，我们一般把频率放在1MHz下来调试，然后再调节主调电容使仪器工作）。
h.   先顺时针方向，后逆时针方向，调节园筒电容器，读取当仪器指示Q值为原值的一半时测微杆上二个刻度值，取这二个值之差，记为M1。（先记下园筒电容在7mm时仪器谐振时的ZdaQ值，即d步骤测得的Q值；然后调节园筒电容器，看仪器的Q值显示为原来的一半时，读取园筒电容器上边的刻度为多少，要顺时针和逆时针旋转两次取两个刻度值；如果园筒电容器顺时针转到0刻度时Q值还没有到一半，那么就要返回到第f步骤把园筒电容器置于9mm处或更大，重新操作）。
i.   再调节园筒电容器，使仪器再次谐振（即把园筒电容器调回到7mm处）。
j.   取出平板电容器中的样品，这时仪器又失谐，调节平
板电容器，使再谐振，读取测微杆上的读值D3，其变化值为
D4=D3－D0。
k.   和h款操作一样，得到新的二个值之差，记为M2。
3. 计算测试结果
被测样品的介电常数：
Σ＝D2/D4
被测样品的损耗角正切值：
   tgδ＝K（M1－M2）/15.5
式中：K为园筒电容器线性变化率，一般为0.33。
4. 其他应用使用方法
使用本测试装置和仪器配用，对绝缘材料以及其他高阻性能的薄材，列如：优质纸张、优质木材、粉压片料等，进行相对测量，其测试方法就非常简便、实用，采取被测样品和标准样品相比较方法，就能灵敏地区别二者之间的轻微差别，例如含水量、配用原料变动等等。
测试时先把标准样品放入平板电容器，调节仪器频率，谐振后读得Q值，再换上被测样品，调节园筒电位器，再谐振，看Q值变化，如Q值变化很小，说明标准样品和被测样品高频损耗值一致，反之说明二者性能有区别，如园筒电容器调节不能再谐振，通过调节仪器频率才能谐振，且频率变化较大，说明被测样品和标准样品的配用原材料相差较大。

介电常数测试仪维修方法
本测试装置是由精密机械构件组成的测微设备，所以在使用和
保存时要避免振动和碰撞，要求在不含腐蚀气体和干燥的环境中使用和保存，不能自行拆装，否则其工作性能就不能保证，如测试夹具受到碰撞，或者作为定期检查，要检测以下几个指标：
1.   平板电容器二极片平行度不超过0.02mm。
2.   园筒电容器的轴和轴同心度误差不超过0.1mm。
3.   保证二个测微杆0.01mm分辨率。
4.   用精密电容测量仪（±0.01pF分辨率）测量园筒电容器，电容呈线性率，从0~20mm，每隔1mm测试一点，要求符合工作特性要求。

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2004-08-12