產品特性(xìng)Product characteristics
電(diàn)阻電容電(diàn)感(gǎn)值測(cè)量,阻抗參數(shù)評(píng)估和(hé)性能分(fēn)析, 晶體管或集成電(diàn)路(lù)的(dí)寄(jì)生(shēng)參(cān)數分析, 介電(diàn)常數(shù)和(hé)損耗角(jiǎo)評(píng)估,導(dǎo)磁(cí)率(shuài)和損耗,導電(diàn)率和 C-V 特(tè)性,介(jiè)電常(cháng)數(shù)K,損耗(hào)係(xì)數,電導率測(cè)試方(fāng)案: 0.01%-0.05%精度(dù), 5MHz/10MHz/20MHz/30MHz/50MHz/120MHz/500MHz/1GHz/3GHz 頻(pín)率。詳(xiáng)細(xì)方案請咨(zī)詢堅(jiān)融(róng)公(gōng)司(sī)
介(jiè)電常數(shù)測(cè)試(shì)背景介(jiè)紹
電(diàn)介(jiè)質材(cái)料在(zài)外加電(diàn)場(cháng)時(shí)會產(chǎn)生(shēng)電(diàn)荷在表麵削弱電(diàn)場,原外(wài)加電(diàn)場(cháng)(真空中)與終介(jiè)質(zhì)中(zhōng)電場(cháng)的(dí)比值及(jí)為介電(diàn)常(cháng)數。常用的(dí)電(diàn)介質(zhì)材(cái)料(liào)是絕緣體(tǐ)如(rú):陶瓷,雲母(mǔ),玻璃(lí),塑(sù)料,有(yǒu)機材料等,但(dàn)有些液(yè)體也可(kě)以作為(wéi)較(jiào)好的(dí)電(diàn)介(jiè)質(zhì)材料。
液體介質的介電(diàn)常數對微(wēi)波化學,地球(qiú)物(wù)理,遙感環(huán)境檢測及食品安全(quán)等都有重要(yào)的(dí)意(yì)義。通過檢測汽(qì)油介(jiè)電(diàn)常數(shù)計算(suàn)汽油的辛烷值(zhí)可(kě)以(yǐ)確(què)定汽(qì)油的質量,在對油田地下(xià)層探測(cè)中,可利(lì)用介(jiè)電(diàn)常數(shù)來區(qū)分含烴(tīng)層(céng)和含水層,此(cǐ)外(wài)實(shí)驗證明(míng)介(jiè)電常數的(dí)變(biàn)化(huà)與行(háng)車裏程,潤滑油酸值和鐵含量有(yǒu)良好的(dí)關係(xì),可(kě)以利用(yòng)介(jiè)電(diàn)常數來評(píng)價(jià)發動(dòng)機(jī)的機油(yóu)性能(néng),在食品安(ān)全(quán)方麵,可以(yǐ)用食用(yòng)油介電(diàn)常數的變化來判(pàn)定(dìng)高(gāo)溫加(jiā)熱或長時間(jiān)存放中的質(zhì)量(liáng)的變化。
介電常(cháng)數(shù)的(dí)定義(yì)
介電(diàn)常(cháng)數描述的是(shì)材料與(yǔ)電(diàn)場之間的相(xiāng)互(hù)作用。圖 1 顯示(shì)了(liǎo)介(jiè)電常數的主要計算公式(shì)。介電(diàn)常(cháng)數(shù) 等(děng)於復數(shù)相對(duì)介(jiè)電(diàn)常(cháng)數(shù) ,或復(fù)數介(jiè)電常數(shù) 與真空(kōng)介電(diàn)常(cháng)數 的比值。復數相(xiāng)對介(jiè)電常(cháng)數的(dí)實部(bù) 表示外(wài)部電(diàn)場(cháng)有多少電能(néng)儲(chǔ)存(cún)到(dào)材(cái)料中; 對(duì)於絕(jué)大(dà)多數固(gù)體和(hé)液體(tǐ)來說(shuō),> 1。復數相(xiāng)對(duì)介電常(cháng)數(shù)的虛部稱為損耗係數,表(biǎo)示(shì)材(cái)料中儲(chǔ)存的(dí)電(diàn)能(néng)有(yǒu)多少消耗(hào)或(huò)損失到外電場(cháng)中。 始(shǐ)終(zhōng) > 0。損(sǔn)耗係數同時包(bāo)括(kuò)介電材料損(sǔn)耗和電導(dǎo)率的(dí)效(xiào)應(yīng)。
如(rú)果用簡(jiǎn)單(dān)的(dí)矢(shǐ)量(liáng)圖(tú) (圖 1) 表示(shì)復(fù)數介電常數,那麼(mó)實(shí)部(bù)和虛部的(dí)相位將會(huì)相差90°。其(qí)矢量和(hé)與實軸 () 形成夾角 δ。通常(cháng)使(shǐ)用這個角(jiǎo)度的正切(qiē)值(zhí) tanδ 或損(sǔn)耗角正切(qiē)來(lái)表示(shì)材料(liào)的(dí)相(xiāng)對“損耗”。術語“損耗(hào)”在技術(shù)文獻(xiàn)中又(yòu)稱(chēng)為“介電(diàn)損(sǔn)耗”。
用(yòng)平(píng)行板(bǎn)法(fǎ)測量介(jiè)電常(cháng)數
當使用阻(zǔ)抗(kàng)分析(xī)儀測量介電常數時,通常(cháng)采用(yòng)平(píng)行板法。平行板法在ASTM D150標準中又(yòu)稱為(wéi)3端子法,其(qí)原理(lǐ)是通過在(zài)兩個電極(jí)之(zhī)間(jiān)插(chā)入(rù)一個(gè)材(cái)料(liào)或液體薄(báo)片組成(chéng)一(yī)個電容器(qì),(注(zhù): 在本文以下(xià)部分(fēn)中(zhōng),被測材(cái)料無論(lùn)是固體還是(shì)液體均用 MUT 表(biǎo)示。) 然(rán)後測(cè)量其(qí)電容(róng),根據測量結(jié)果計算介電(diàn)常數(shù)。
圖2接地電(diàn)極(jí),可(kě)以消(xiāo)除邊緣電容(róng)所(suǒ)導(dǎo)致的(dí)測(cè)量誤(wù)差。保護電(diàn)極會(huì)吸(xī)收邊(biān)緣的電場,所(suǒ)以(yǐ)在電極(jí)之間測得的(dí)電(diàn)容(róng)隻(zhī)是由(yóu)流經(jīng)介(jiè)電材料的電流形成(chéng),這(zhè)樣便可以獲得準確的測(cè)量結果(guǒ)。當(dāng)結(jié)合使用主(zhǔ)電極和保(bǎo)護電(diàn)極(jí)時,主(zhǔ)電(diàn)極稱(chēng)為被保(bǎo)護(hù)電(diàn)極(guarded electrode)。
夾具組(zǔ)成
序號 項目 描述(shù)
1 上(shàng)電(diàn)極(jí) 電(diàn)極(jí)直徑(jìng)26mm
2 液體容腔 直(zhí)徑(jìng)32mm 厚度(dù)2mm
3 液(yè)體導(dǎo)管 直徑(jìng)6mm
4 下(xià)電(diàn)極(jí) 電(diàn)極直(zhí)徑(jìng)30mm
5 鎖(suǒ)緊螺絲 4個(gè)羊角鎖緊(jǐn)螺(luó)絲
注(zhù):少(shǎo)需(xū)要(yào)注入液體(tǐ)體積(jī):3ml,液體(tǐ)夾具空(kōng)載電(diàn)容(róng)1.3pF±10%
介(jiè)電常(cháng)數測試(shì)軟(ruǎn)件(jiàn)
精密(mì)介(jiè)電常數分析儀(yí),軟(ruǎn)件(jiàn)選(xuǎn)配(pèi)有(yǒu)材料(liào)測試軟(ruǎn)件,這個軟件隻能安(ān)裝(zhuāng)在精密介電常(cháng)數(shù)分(fēn)析(xī)儀(yí)上,不(bù)能(néng)安裝(zhuāng)在(zài)表(biǎo)上。通(tōng)過這(zhè)個軟(ruǎn)件(jiàn)可以更(gēng)容易(yì)的計(jì)算出(chū)相對(duì)介電常數(shù)的(dí)相關參數,軟(ruǎn)件(jiàn)界麵如(rú)下:
測試介電常數
此(cǐ)軟(ruǎn)件可以測(cè)試介(jiè)電常(cháng)數隨著頻(pín)率(shuài)變化和時間變化(huà),當掃(sǎo)描(miáo)時間變(biàn)化(huà)可以設(shè)置(zhì)多(duō)個(gè)頻率(shuài)點進(jìn)行(háng)測(cè)試。
掃頻率測試介(jiè)電常(cháng)數(shù)
時間變化掃(sǎo)描介(jiè)電(diàn)常(cháng)數變化(huà)
測試(shì)步(bù)驟(zhòu)
1)設(shè)置(zhì)好(hǎo)測試的頻(pín)率(shuài)範圍和點(diǎn)數
2)在(zài)測(cè)試(shì)設(shè)置中(zhōng)選擇(zé)C0測試,並(bìng)選(xuǎn)擇等效(xiào)電路並聯,不放入任(rèn)何液(yè)體(tǐ)
3)測試(shì)C0值(zhí)保存到(dào)文件
4)通(tōng)入(rù)液(yè)體(tǐ),選擇
5)電極開(kāi)始測試按(àn)鈕進行測(cè)試
注意事(shì)項(xiàng)
1)校準:在(zài)測試(shì)完(wán)成高濃度離(lí)子(zǐ),導電能力(lì)強(qiáng)的液(yè)體(tǐ)之(zhī)後需要(yào)將夾具(jù)清洗幹(gān)淨並(bìng)擦幹(gān)後再(zài)做校(xiào)準,防止(zhǐ)依(yī)附在電(diàn)極(jí)上(shàng)的離(lí)子(zǐ)對(duì)校準(zhǔn)造(zào)成(chéng)影(yǐng)響(xiǎng)
2)測試(shì)Co值(zhí):當夾(jiā)具在(zài)測(cè)試(shì)高(gāo)濃度離(lí)子液體之後,再次測(cè)試Co值(zhí)的時候(hòu),應當(dāng)先用清水清(qīng)洗幹淨,擦幹(gān)後再(zài)測試(shì)Co值,而不是直接將夾具打開(kāi)擦(cā)幹後測(cè)試Co值(zhí),因為(wéi)電極(jí)之(zhī)間會(huì)依附有一定量的導(dǎo)電離子,使得測試的Co錯(cuò)誤(wù)。
3)在校準或(huò)者(zhě)測(cè)試(shì)Co的(dí)時候,將夾具上兩個(gè)軟管水(shuǐ)平放(fàng)置,而(ér)不是垂(chuí)直放(fàng)置,防(fáng)止在(zài)軟管垂直放置的時候(hòu)裏(lǐ)麵的液(yè)體(tǐ)流(liú)到兩個電極的(dí)電容腔內,造成(chéng)校(xiào)準或(huò)測(cè)試(shì)Co的(dí)錯(cuò)誤
4)在測試完(wán)成(chéng)有腐蝕性(xìng)液體(tǐ)後(hòu),記(jì)得清洗夾具,防止夾(jiā)具(jù)被(bèi)腐(fǔ)蝕
相(xiāng)關計算公式(shì)
在測試介(jiè)電常數時(shí),都做了一個(gè)測試(shì)空(kōng)氣電容C0,通(tōng)過儀器測試(shì)Cp-Rp可(kě)以通(tōng)過計算公式(shì),計算(suàn)出(chū)介電常數。
其中對液體的等(děng)效(xiào)電路模(mó)型理解(jiě)為:
介電常(cháng)數(shù)等(děng)效電路(lù)計(jì)算公(gōng)式(shì):