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介電常數(shù)測量方案（ZJD-C介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀）
閱讀：2120發(fā)布時間：2022-7-25
實驗?zāi)康?/span>
1,、了解介電常數(shù)的相關(guān)知識和其相關(guān)應(yīng)用,。
2、掌握測量介電常數(shù)的相關(guān)原理與測量方法,。
3,、熟悉掌握課本知識，應(yīng)用所學(xué)知識,。
實驗原理
介電常數(shù)是電介質(zhì)的一個材料特征參數(shù),。 用兩塊平行放置的金屬電極構(gòu)成一個平行板電容器，其電容量為：
D為極板間距，S為極板面積,，ε即為介電常數(shù),。材料不同ε也不同。在真空中的介電常數(shù)為ε0,?？疾煲环N電介質(zhì)的介電常數(shù)，通常是看相對介電常數(shù),，即與真空介電常數(shù)相比的比值εr,。如能測出平行板電容器在真空里的電容量C1及充滿介質(zhì)時的電容量C2，則介質(zhì)的相對介電常數(shù)即為
然而C1,、C2的值很小,，此時電極的邊界效應(yīng)、測量用的引線等引起的分布電容已不可忽略,，這些因素將會引起很大的誤差,，該誤差屬系統(tǒng)誤差。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場中,，場的強(qiáng)度會在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降,。
儀器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了通用,、多用途,、多量程的阻抗測試。它以單片計算機(jī)作為儀器控制,，測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索,，Q值量程自動轉(zhuǎn)換,，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進(jìn)了調(diào)諧回路,，使得調(diào)諧回路的殘余電感減至低,，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便,，測量值更為準(zhǔn)確,。儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q值,，電感器的電感量和分布電容量,，電容器的電容量和損耗角正切值.
實驗步驟
1,、本儀器適用于110V/220V,50Hz±0.5Hz交流電,，使用后要檢查市電電壓是否合適，最好采用穩(wěn)壓電源,，以保證測試條件的穩(wěn)定,。
2,、開機(jī)預(yù)熱15分鐘，使儀器恢復(fù)正常后才能開始測試,。
3,、取出附帶支架，將樣品夾入兩極板之間,，在選擇適當(dāng)?shù)妮o助線圈插入電感接線柱,，用引線將支架連接至儀器電容接線柱。
4,、根據(jù)需要選擇振蕩頻率,，調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振（Q值最大）。
5,、記錄支架上的刻度X，并將樣品從支架的兩極板中取出,，調(diào)節(jié)兩極板間距離,，使其恢復(fù)至X,。
6,、再調(diào)節(jié)測試電路電容器使電路諧振,，這是電容為C,，可直接讀出Q，并且ΔQ=Q-Q
7,、用游標(biāo)卡尺量出試樣的厚度d（分別在不同位置測得兩個數(shù)據(jù),，在取平均值）,，直徑Φ一般取銅板的直徑（Φ=30mm）。
實驗結(jié)果
注意事項
1,、電壓或頻率的劇烈波動常使電橋不能達(dá)到良好的平衡，所以測定時,，電壓和頻率要求穩(wěn)定，電壓變動不得大于1%,，頻率變動不能大于0.5%。
2,、電極與試樣的接觸情況，對tanδ的測試結(jié)果有很大的影響,，因此電極要求接觸良好,、均勻,，而厚度合適。
3,、試樣吸濕后,，測得的tanδ增大,，影響測量精度,，應(yīng)嚴(yán)格避免試樣吸潮,。
思考題
1,、測試環(huán)境對材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值有何影響，為什么,？
答：溫度和濕度對測試結(jié)果有影響,。高濕的作用使水分子擴(kuò)散到高分子的分子間,，使材料的極性增強(qiáng),，同時潮濕的空氣作用于材料的表面,，會使材料表面形成一個水膜層，它具有離子性質(zhì),，增加表面電導(dǎo)，會使和tg增加,。有的材料具有多重轉(zhuǎn)變，在同一頻率下,，其介電性能隨溫度變化很大，特別是在松弛區(qū)變化劇烈,，因而必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的溫度，以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測量,。
2,、試樣厚度對介電常數(shù)的測量有何影響,，為什么,？
答：
,，試樣厚度越大，介電常數(shù)越大,。
3,、電場頻率對極化、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗有何影響,，為什么,？
答：低頻交流變電場下,，所有極化均有足夠時間發(fā)生,，這時介電常數(shù)最大,。在高頻交變電荷下跟不上外電場變化,，介電常數(shù)變小,。頻率處于上述兩種電場之間，取向雖能跟上電場的變化,，但不同相落后。發(fā)生滯后現(xiàn)象,，有介質(zhì)損耗,，介電常數(shù)處于中間值
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