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云母薄片介電常數試驗儀

一. 概述

介質損耗測試裝置可與本公司生產的各型號Q表配用，對絕緣材料進行高頻介電常數和介質損耗系數（損耗角正切值）的測試。介質損耗測試裝置采用了帶數顯的微測量裝置，因而在測試時，讀數更直觀方便，數據更精確。

二. 云母薄片介電常數試驗儀工作特性

1. 平板電容器：

極片尺寸：Φ50mm/Φ38mm   可選

極片間距可調范圍：≥15mm

2. 夾具插頭間距：25mm±0.01mm

3. 夾具損耗正切值≤4×10^－4 （1MHz）

4．測微桿分辨率：0.001mm

三. 工作原理

本測試裝置主要由一個數顯的微測量裝置和一組間距可調的平板電容器組成，平板電容器用于夾持被測材料樣品。而數顯的微測量裝置，用于顯示被測材料樣品的厚度。配用Q表作為調諧指示儀器，通過被測材料樣品放進平板電容器和不放進材料樣品時的Q值變化，可測得絕緣材料的損耗角正切值。同時，由平板電容器的刻度讀值變化而換算可得到絕緣材料介電常數。

四. 使用方法

1. 測量裝置的使用

測量裝置的正面示意圖如圖一所示。

 圖一

各部件名稱：

1. 棘輪測力（測微桿）
2. 刻線讀數裝置
3. 鎖緊裝置 

 圖二

6位數字顯示；In：英制測量模式；INC：相對測量模式；ABS：測量模式；Set：初始值設置；        ：電池電壓低報警（ 電池的更換見后面五注意事項 ）；    ：數據輸出。

1. 數據發送按鍵（本裝置沒有此功能）
2. ABS /INC/UNIT按鍵：短按時（小于1秒）為ABS /INC轉換，長按時（大于1秒）為英制/公制轉換。
3. ON/OFF/ SET按鍵：短按時為開關液晶顯示屏；長按時為初始值設置。
4. 平板電容器極片
5. 夾具插頭

2．被測樣品的準備

被測樣品要求為圓形，直徑50.4--52mm/38.4--40mm，這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間，樣品太薄或太厚就會使測試精度下降，樣品要盡可能平直。

下面推薦一種能提高測試精確性的方法：準備二片厚0.05mm的圓形錫膜，直徑和平板電容器極片*，錫膜兩面均勻地涂上一層薄薄的凡士林，它起粘著作用，又能排除接觸面之間殘余空氣，把錫膜再粘在平板電容器兩個極片上，粘好后，極片呈鏡面狀為佳，然后放上被測樣品。

3. 測試準備工作 

先要詳細了解配用Q表的使用方法，操作時，要避免人體感應的影響。

1. 把配用的Q表主調諧電容置于較小電容量。
2. 把本測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個端子上。

c.       配上和測試頻率相適應的高Q值電感線圈（本公司 Q表配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時電感取250uH，15MHz時電感取1.5uH。

1. 短按ON/OFF按鍵，打開液晶顯示屏。
2. 調節平板電容器測微桿，使平板電容器二極片相接為止，長按SET按鍵將初始值設置為0。

4．介電常數Σ的測試

a.  再松開二極片，把被測樣品夾入二極片之間，調節平板電容器，到二極片夾住樣品止（注意調節時要用測微桿，以免夾得過緊或過松），這時能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數值，既是樣品的厚度D₂。改變Q表上的主調電容容量，使Q表處于諧振點上。

b.  取出平板電容器中的樣品，這時Q表又失諧，此時調節平板電容器，使Q表再回到諧振點上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數值記為D₄

1. 計算被測樣品的介電常數：

Σ＝D₂ / D₄

5．介質損耗系數的測試

a. 重新把測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個端上。把被測樣品夾入二極片之間，調節平板電容器，到二極片夾住樣品止，改變Q表上的主調電容容量，使Q表處于諧振點上，讀得Q值，記為Q2。電容讀數記為C2。

b. 取出平板電容器中的樣品，這時Q表又失諧，再改變Q表上的主調電容容量，使Q表重新處于諧振點上。讀得Q值，記為Q1。電容讀數記為C1。

c.  然后取下測試裝置，再改變Q表上的主調電容容量，重新使之諧振，電容讀數記為C3，此時可計算得到測試裝置的電容為CZ = C3 －C1

d.  計算被測樣品的介質損耗系數

式中：CZ為測試裝置的電容（平板電容器二極片間距為樣品的厚度D₂）

      C0為測試電感的分布電容（參考LKI-1電感組的分布電容值）

1. 其他應用使用方法

使用本測試裝置和Q表配用，對絕緣材料以及其他高阻性能的薄材，例如：優質紙張、優質木材、粉壓片料等，進行相對測量，其測試方法就非常簡便、實用，采取被測樣品和標準樣品相比較方法，就能靈敏地區別二者之間的輕微差別，例如含水量、配用原料變動等等。

測試時先把標準樣品放入平板電容器，調節Q表主調電容，諧振后讀得Q值，再換上被測樣品，調節圓筒電位器，再諧振，看Q值變化，如Q值變化很小，說明標準樣品和被測樣品高頻損耗值*，反之說明二者性能有區別，被測樣品和標準樣品的配用原材料相差較大。

五. 注意事項：

1．              測試裝置使用結束后，請及時關閉液晶顯示屏的電源，可延長電池的壽命。如果電池發出電壓低報警，應及時更換電池保證測量的精度。電池更換位置位于液晶顯示屏的被面十字蓋冒下。用工具將十字蓋冒逆時針旋轉約45°，既可取下十字蓋冒，更換電池。

2．本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備，所以在使用和保存時要避免振動和碰撞，要求在不含腐蝕氣體和干燥的環境中使用和保存，用戶不能自行拆裝，否則其工作性能就不能保證，如測試夾具受到碰撞，可以送生產廠家定期檢查，要檢測以下幾個指標：

1. 平板電容器二極片平行度在0-5mm間連續不超過0.05 mm。
2. 圓筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過0.1mm。

數顯介質損耗測試裝置與

配合使用補充說明

Q表新增加了介質損耗系數tgδ的測試功能，特增加此數顯介質損耗測試裝置有與之配合使用補充說明。 Q表的介質損耗系數tgδ的測試功能省去了人工的計算，將大大地方便介質損耗系數tgδ的測試。有關介質損耗測試裝置的使用可參閱數顯介質損耗測試裝置使用說明。

 使用方法

1. 介質損耗測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個端子上。

b.      在電感端子上插上和測試頻率相適應的高Q值電感線圈（本公司 Q表配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時電感取250uH，15MHz時電感取1.5uH。

c.       先測出損耗測試裝置在測試狀態下的機構電容CZ

a.  把被測樣品插入二極片之間，調節平板電容器，到二極片夾住樣品止（注意調節時要用測微桿，以免夾得過緊或過松）。 然后取出平板電容器中的樣品，

但要保持平板電容器間的間距不變。

b. 改變Q表上的主調電容容量，使Q表處于諧振點上；電容讀數記為C1。

c. 然后取下測試裝置，再改變Q表上的主調電容容量，重新使之諧振，電容讀數記為C3，此時可計算得到測試裝置的電容為CZ = C3 －C1

4．介質損耗系數的測試

a. 重新把測試裝置上的夾具插頭插入到Q 表測試回路的“電容”兩個端上。

把被測樣品插入二極片之間，改變Q表上的主調電容容量，使Q表處于諧振點上。然后按一次 Q表上的小數點（tgδ）鍵，在顯示屏上原電感顯示位置上將

顯示C0= x x x，此時可輸入分布電容值。分布電容為機構電容CZ和電感分布電容C0（參考電感的技術說明）的和。分布電容值輸入的有效位為3位，0.1pF至99.9 pF，輸入時不需輸入小數點，只需輸入3位有效數。例0.1pF，只需輸入

001；99.9pF，只需輸入999。

同時，顯示屏上原C和Q顯示變化為C2和Q2。

b．取出平板電容器中的樣品，（保持平板電容器間的間距不變）這時Q表又失諧，再改變Q表上的主調電容容量，使Q表重新處于諧振點上。

c. 第二次按下 Q表上的小數點（tgδ）鍵，顯示屏上原C2和Q2顯示變化為C1和Q1，同時顯示介質損耗系數tn =．x x x x x ，即完成測試。

5.出錯提示，當出現tn =  NO 顯示時，說明測試時出現了差錯，發生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯誤情況。