介电—频率特性.pdf

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1、实验介电—频率特性一、实验目的本实验通过测定室温时高频陶瓷介电常数ε及损耗角正切值tanδ，了解掌握常用的Q表的基本原理及正确使用Q表测量高频陶瓷介质的ε及tanδ的方法，通过室温下测试ε及tanδ随频率变化的情况，分析陶瓷介质的极化原理。介质材料的介电常数和介电损耗随频率发生变化。了解介质材料的介电—温度特性，以便正确的认识、改进与使用这些材料。1.通过测定室温时高频陶瓷介电常数ε及损耗角正切值tanδ，了解掌握1910测量仪的基本原理。2.正确使用1910测量仪测量高频陶瓷介质的ε及tanδ的方法。3.通过室温下测试ε及tanδ随频率变化的情况，分析

2、陶瓷介质的极化原理。三、实验原理介电系数是表征介质储存电荷能力的，是介质的特性参。介电系数是衡量介质极化行为，或该电介质储存电荷能力的重要参数，通常又叫介电常数或电容率。ε=1.44Ch/D2对于电子陶瓷来说是一个非常重要的参数，根据用途的不同，对瓷料的介电系数要求不同．如装置瓷、电阻瓷、电真空瓷要求介电系数为2～12这一范围内，如介电系数值较大则会造成线路的分布电容太大，以至影响线路的参数。陶瓷介质材料在电场作用下能储存电荷，但同时总是或多或少把一部分电能转变成热能，即瓷体要发热而消耗能量。电介质在电场作用下，单位时间内因发热而消耗的电能叫做介质损耗，

3、用P来代表。在直流电场作用下介质损耗仅由电导引起，此时介质中电场能量的损耗(损耗功率)为P=U2/R=GU2设介质两极板重合的面积为S(cm2)，介质厚度为h(cm)，则单位体积中的介质损耗称为介质损耗率。介质损耗率的单位为(w／cm2)，在一定的直流电插强度下，介质损耗率取决于电导率或电阻率的大小。在交变电场下，除了电导(漏导)损耗外，还有周期性变化的极化过程存在，这种极化过程需要克服阻力而引起损耗，因此介质损耗还与介质内的极化过程有关。交流下介质损耗可利用有损耗介质电容器的等效电路来分析研究，即用一个理想电容器(不产生损耗的电容器)和一个理想的电阻来

4、等效描述介质在交流电压下的损耗情况。无损耗电容器的电流和电压的相位差为900，而有损耗电容器的电流与电压的相位差则小于900，减小的角δ称为损耗角。tagδ=Pa/Pc无线电陶瓷的损耗角一般都很小，小于10。二、实验设备一、仪器用途：用于电介质（无机、有机）材料介电常数ε、介电损耗tgδ、交流电阻R、电感L、品质因数Q值的测量。金属及磁性材料电感l的测量。铁电压电材料等效阻抗Z及导纳G的测量。可以测量介电常数和损耗随频率的变化等。1910InductanceAanalyzer测量仪二、仪器技术指标：测量符号测量参数测量范围CsCp电容0.01PF-9.9

5、999FZRsRp电阻0.00001mΩ-99.999MΩLslp电感0.001nH-99.999HD介电损耗0.00001-99.999Q品质因数0.00000-9999.9YGpBp导纳10ns-9999.9sPhaseAngle相角-180.00-179.990?测量频率20Hz-2MHzIEEE-488接口四、测试步骤：(1)准备工作1.将1910自动测量仪平放在桌面上。2．检查电源线和电缆线等各部件是否连接正确。接到电压电压220V,电源频率50Hz的电源上。3.开机将电源开关拨至on的位置，即1910处于开机上电状态并进行自检测试，当屏幕显示

6、QuadTcch时，即自检完毕。（2）仪器的调零1.按Utility键显示Calwith1MCableCalDue××/××/20032.按UP键，选择到Calwith1MCableQuickShort/OpenCal→3.按RIGHT键，选择到ConnectOPENStandardPressSTARTtocontinue进入“开路”校验，将测试夹具头分开，按START键，即开始做“开路”校验。4.“开路”校验结束，呈现ConnectSHORTStandardPressSTARTtocontinue进入“短路”校验，将测试夹用短路连接片，按START键，

7、即开始做“短路”校验。5.“短路”校验结束，呈现CalibrationcompletePressSTARTtocontinue按提示操作即进入测试状态。（3）设定测试程序序列号按UP或DOWN选则测试程序序列号（1-30）。（4）设定测试编程参数按PROGRAM（编程键）进入编程方式，再按PROGRAM可退出编程状态。UP（）或DOWN（）键选择参数。按RIGHT（）LEFT（）键切换选择测试参数。（5）电容的编程步骤开机后屏幕显示如图QuadTechModel1910按UP（△）键选择程序号测试号准测参数测试辅参数测试频率1CsDF1.000KHz1.

8、000VNoBiasAutoHighAC测试电压偏置电压测试范围测试精度按PRO