介電常數(shù)測量技術(shù)在民用,,工業(yè)以及軍事等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文主要對介電常數(shù)測量的常用方法進行了綜合論述,。首先對國家標(biāo)準(zhǔn)進行了對比總結(jié),;然后分別論述了幾種常用測量方法的基本原理,、適用范圍、優(yōu)缺點及發(fā)展近況,;后對幾種測量方法進行了對比總結(jié),,得出結(jié)論。介電常數(shù)是物體的重要物理性質(zhì),,對介電常數(shù)的研究有重要的理論和應(yīng)用意義,。電氣工程中的電介質(zhì)問題、電磁兼容問題,、生物醫(yī)學(xué),、微波、電子技術(shù)食品加工和地質(zhì)勘探中,,無一不利用到物質(zhì)的電磁特性,,對介電常數(shù)的測量提出了要求,。目前對介電常數(shù)測量方法的應(yīng)用可以說是遍及民用、工業(yè),、國防的各個領(lǐng)域在食品加工行業(yè)當(dāng)中,,儲藏、加工,、滅菌,、分級及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測量技術(shù)。例如,,通過測量介電常數(shù)的大小,,新鮮果蔬品質(zhì)、含水率,、發(fā)酵和干燥過程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn),,此外,根據(jù)食品的介電常數(shù),、含水率確定殺菌時間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之一[1],。在路基壓實質(zhì)量檢測和評價中,如果利用常規(guī)的方法,,盡管測量結(jié)果比較準(zhǔn)確,,但工作量大、周期長,、速度慢且對路面造成破壞。由于土體的含水量,、溫度及密度都會對其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響,,因此可以采用雷達對整個區(qū)域進行測試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值,通過分析介電性得到路基的密度及壓實度等參數(shù),,達到快速測量路基的密度及壓實度的目的[2],。此外,復(fù)介電常數(shù)測量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測中得到了應(yīng)用[3],。并且還可通過對巖石介電常數(shù)的測量對地震進行預(yù)報[4],。上面說的是介電常數(shù)測量在民用方面的部分應(yīng)用,其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用,。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲存器件中的應(yīng)用,。在集成電路工藝中,隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小,,互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大,,傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料,,已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)[5],。在半導(dǎo)體儲存器件中,,利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問題,同時具備特殊的物理特性,,可以實現(xiàn)具有特殊性能的新器件[6],。在軍事方面,介電常數(shù)測量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達和各種特殊材料的制造與檢測當(dāng)中,。對介電常數(shù)測量技術(shù)的應(yīng)用可以說是不勝枚舉,。介電常數(shù)的測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國防各個領(lǐng)域,,并且有發(fā)展的空間和必要性,。我們對測量介電常數(shù)的方法進行總結(jié),能更清晰的認(rèn)識測量方法的現(xiàn)狀,,為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法,,是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。
工作特性
1.Q值測量
a.Q值測量范圍:2~1023,;
b.Q值量程分檔:30,、100、300,、1000,、自動換檔或手動換檔;
c.標(biāo)稱誤差
頻率范圍 25kHz~10MHz 固有誤差≤5%±滿度值的2% 工作誤差≤7%±滿度值的2%
頻率范圍 10MHz~60MHz 固有誤差 ≤6%±滿度值的2% 工作誤差≤8%±滿度值的2%
電感測量范圍 14.5nH~8.14H
直接測量范圍 1-460P 主電容調(diào)節(jié)范圍 40~500pF 準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF,;150pF以上±1%
注:大于直接測量范圍的電容測量見使用方法,。
信號源頻率覆蓋范圍
頻率范圍 10kHz~70MHz
CH1 10~99.9999kHz CH2 100~999.999kHz CH3 1~9.99999MHz CH4 10~70MHz ?頻率指示誤差3×10-5±1個字
5.Q合格指示預(yù)置功能:預(yù)置范圍:5~1000
6.Q表正常工作條件
a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃;
b.相對濕度:<80%,;
c.電源:220V±22V,,50Hz±2.5Hz。
7.其他
a.消耗功率:約25W,;
b.凈重:約7kg,;
c.外型尺寸:(寬×高×深)mm:380×132×280。
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