介電常數(shù)測試儀（介損儀）-直接介電

型號：ZJD-B/ZJD-A/ZJD-C

一、介電常數(shù)測試儀（介損儀）簡介：

介電常數(shù)及介質損耗主機采用了較低的臺式機箱，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諧測試回路，放大單元為了減小分布參數(shù)，安裝在面板上外，其余都安裝在機內底板上，詳細請見以下圖1/2兩款主機：

A．介電常數(shù)及介質損耗主機前面板各功能鍵說明

主機1（A/B）：

主機2（C）：

介電常數(shù)及介質損耗主機前面板和外形示意圖(1.2)

1．工作頻段選擇/數(shù)字1按鍵，每按一次，切換至低一個頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵1。

2. 主機1：工作頻段選擇/2按鍵，每按一次，切換至高一個頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵2。

主機2：介電常數(shù)直讀功能/2按鍵，按一次顯示為D2，再按一次切換至D4，最后按一次顯示介電常數(shù)值；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵2。

3．Q值量程遞減（手動方式時有效）/數(shù)字3按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數(shù)字鍵3。

4．Q值量程遞增（手動方式時有效）/數(shù)字4按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數(shù)字鍵4。

5．諧振點頻率搜索/數(shù)字5按鍵，按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時，表示儀器正工作在頻率自動搜索被測量器件的諧振點，如需退出搜索，再按此鍵；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵5。

6．數(shù)字6按鍵，直接按是電容自動搜索，先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵6。

7．Q值合格范圍比較值設定/數(shù)字7按鍵，按此鍵后，顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符，當Q合格時，顯示OK，並同時鳴響蜂鳴器，Q不合格時，顯示NO。設置Q值合格范圍詳細說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵7。

8．Q值量程自動/手動控制方式選擇/數(shù)字8按鍵，按此鍵后，顯示屏第四行左部出現(xiàn)對應的指示：AUTO（自動），MAN（手動）；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數(shù)字鍵8。

9．Ct大電容直接測量/數(shù)字9（先按12鍵后有效）按鍵。

10．Lt殘余電感扣除/數(shù)字0(先按12鍵后有效) 按鍵。

11．介質損耗系數(shù)測量/小數(shù)點(先按12鍵后有效) 按鍵。

12．頻率/電容設置按鍵：

主機1：第一次按下（頻率指示數(shù)在閃爍）為頻率數(shù)輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率指示數(shù)在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設置。(沒有電容設置功能)

主機2：第一次按下（頻率指示數(shù)在閃爍）為頻率數(shù)輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率指示數(shù)在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設置。第二次按下（電容指示數(shù)在閃爍）為電容數(shù)輸入，數(shù)輸入要滿4位。例：要輸入79.5P，按二次此鍵，電容指示數(shù)在閃爍，然后輸入0795，有效數(shù)后為0的，可以不輸入0，直接再按一下此鍵完成設置。

13．頻率調諧數(shù)碼開關。

14．主調電容調諧（長壽命調諧慢轉結構）；

15．電源開關。

16．液晶顯示屏。

17．測試回路接線柱：

主機1：左邊兩個為電感接入端，右邊兩個為外接電容接入端；

主機2：上邊兩個為電感接入端，下邊兩個為外接電容接入端；

18．電感測試范圍所對應頻率范圍表。

B．后面板各功能鍵說明

介電常數(shù)及介質損耗主機后面板示意圖

1．～220V電源輸入三芯插座，內含保險絲0.5A／220V；

2．信號源工作頻率監(jiān)測輸出端（阻抗1kΩ）。

C. 主機，電感，平板電容器鏈接方式

A/B主機1：

介電常數(shù)及介質損耗測試系統(tǒng)使用方法 

一、手動介電常數(shù)測試方法與步驟

1. 測試前主機建議預熱30分鐘

2. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容"兩個端子上，鎖止開關向上旋轉。（使用完，請按OFF關閉微分尺，并且鎖止開關向下旋轉至水平位置）

3. 在主機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 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時電感取100uH，15MHz時電感取1.5uH。

4. 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(當材料介電大于6的情況下建議材料≥2mm)，樣品太薄或太厚就會使測試精度下降，樣品要盡可能平整。（小于0.5mm的樣品測試，請參考附錄三，疊加測試法）

5. 調節(jié)S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設置為0。

1. 再松開兩片極片，把被測樣品夾入平板電容上下極片之間，調節(jié)S916測試夾具的測微桿，直到平板電容極片夾住樣品止（注意調節(jié)時要用S916測試夾具的測微桿，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(shù)值，既是樣品的厚度D₂。改變主機上的主調電容容量（旋轉主調電容旋鈕改變主調電容電容量），使主機處于諧振點（Q值最大值）上。

2. 取出S916測試夾具中的品，這時主機又失去諧振（Q值變?。?，此時調節(jié)S916測試夾具的測微桿，使主機再回到諧振點（Q值最大值）上，讀取測試裝置液晶顯示屏上的數(shù)值記為D_4.

3. 計算被測樣品的介電常數(shù):

Σ＝D₂ / D₄

二、自動介電常數(shù)測試方法與步驟(需選配自動測試軟件模塊)

1. 自動介電常數(shù)測試時，基本步驟同手動一樣，只是主機支持通過數(shù)據(jù)模塊記錄S916測試夾具的數(shù)據(jù)，并自動計算出介電常數(shù)。

2. 使用數(shù)據(jù)轉換連接線,連接S916數(shù)據(jù)傳輸接口和介電常數(shù)測試主機背板上的四芯插座.（見下圖）

6. 按主機鍵盤區(qū)“LT"按鍵兩次退出測試，結束測試。

三、介質損耗測試方法與步驟

介質損耗系數(shù)公式:

其中C0值設置為20P。

1. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容"兩個端子上。

2. 在主機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 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求），如：1MHz 時電感取100uH，15MHz時電感取1.5uH。

3. 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。

4. 調節(jié)S916測試夾具的測微桿，使S916測試夾具的平板電容極片相接為止，按ZERO 清零按鍵，初始值設置為0。再松開兩片極片，把被測樣品夾入兩片極片之間，調節(jié)S916測試夾具的測微桿，到的平板電容極片夾住樣品止（注意調節(jié)時要用S916測試夾具的，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(shù)值，既是樣品的厚度D₂，改變主機上的主調電容容量，使主機處于諧振點（Q值最大值，為了得到準確的Q值請耐心來回調節(jié)主調電容，當Q為最大值時候可以稍等1分鐘，等Q值穩(wěn)定），然后按一次 主機上的小數(shù)點（tgδ）鍵(請用絕緣材料來按，不要用手來按），在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C₀= x x x(C₀設置為20P)需要手動輸入200，記住厚度D₂的值，此時顯示數(shù)值為C₂和Q₂。

5. 記錄被測樣品的厚度，然后取出S916測試夾具中的樣品，調節(jié)S916測試夾具的平板電容上下極片的距離，使其和被測樣品相同，這時主機又失去諧振（Q值變小），再改變主機上的主調電容容量，使主機重新處于諧振點（Q值最大值，為了得到準確的Q值請耐心來回調節(jié)主調電容，當Q為最大值時候可以稍等1分鐘，等Q值穩(wěn)定））上。

6. 注意：多次測試同一個材料時，要求保持每次材料厚度的讀數(shù)一致。

7. 第二次按下 主機上的小數(shù)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(shù)tn =．x x x x x ，即完成測試。

8. 出錯提示，當出現(xiàn)tn =  NO 顯示時，說明測試時出現(xiàn)了差錯，發(fā)生了Q₁ ≤ Q₂和C₁ ≤ C₂的錯誤情況。

附錄 一

顯示數(shù)據(jù)介紹：

附錄 二

LKI-1電感組

LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個，凡儀器在進行測試線圈的分布電容量，電容器的電容量，高頻介質損耗，高頻電阻和傳輸線特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時，必須用電感組作輔助工具。

本電感組有較高Q值，能使儀器測量時得到尖銳諧振點，因而增加其測量的準確度，各電感的有關數(shù)據(jù)如下表：

附錄 三

粘性材料以及超薄材料的測試方法

一  如何測試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數(shù)

1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面，上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;

2 超薄材料需要疊加：疊加方式如下

250μ貼合6層后測試；

200μ貼合8層后測試；

175μ貼合9層后測試；

125μ貼合12層后測試；

100μ貼合15層后測試；

75μ貼合20層后測試；

50μ貼合30層后測試。

3 計算公式 

Σ＝(D2-2*DX)/D4

4 介質損耗系數(shù)測試同理

二 電容測試法

按照上圖公式:

1 C：材料的電容值  （F）

2 E0：8.854x10^-12 （F/m）

3 d: 材料的厚度    (m)

4 S: 被測材料的面積 (m²)

注意單位換算。

如何計算出材料的電容值C,比如（1MHZ頻率下）

1 測試出材料的厚度d，AS2855主機接上6號電感以及S916測試夾具。

2 把S916測試夾具上下極片的距離調整至和材料厚度d一致。(此時材料不在夾具內)

3 調節(jié)主機主調電容直到Q值最大，按CT鍵。

4 把被測材料放入夾具，夾緊。厚度應與材料厚度d一致。

5 再次調節(jié)主機主調電容到Q值最大，此時CT顯示的值就是材料的電容值,按數(shù)字7鍵把電容值通過串口輸出。上位機可計算出介電常數(shù)。

6 上位機需要手動輸入材料面積以及材料厚度.

可連接usb-com,通過上位機計算出介電常數(shù),也可自己通過公式計算(如下圖):

注意：電容測試法適用于測試軟性材料，液體材料以及在100MHZ頻率下測試。

附錄 四 液體材料測試

1 液體材料的測試和固體方法一樣。

2 把S916測試夾具的下極片更換成液體杯。倒入需要測試的液體，液體應該少于液體杯1/2左右。然后按照固體材料的測試方法測試即可。

附錄 五 USB接口以及上位機程序

注意：軟件支持WINXP\WIN7\WIN10專業(yè)版或者旗艦版。不支持家庭版。

1 用USB線連接主機和電腦，安裝USB驅動（CDM v2.08.30 WHQL Certified）

2 打開上位機軟件，點擊POWER-OFF，選擇端口號（根據(jù)設備管理器-端口中的USB-COM號確定，如上圖），如下圖。

3 然后當每測試到一個數(shù)據(jù)后，上位機軟件會顯示數(shù)據(jù)并繪制曲線

4 USB輸出也可以使用SSCOM串口助手軟件

通過USB電纜連接電腦和主機，然后設置如下：

串口號：根據(jù)設備管理器內 USB-SERIAL PORT

波特率 9600

數(shù)據(jù)位 8

停止位 1

校驗位 NONE

流控 NONE

設置完點擊打開串口