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介电常数介质损耗测试仪使用方法

发布时间:2014-04-24      点击次数:1457

介电常数介质损耗测试仪使用方法

介电常数介质损耗测试仪是一种多用途的阻抗测量仪器,为了提高测量精度,除了使Q值测试回路本身残余参量尽可能地小,使耦合回路的频响尽可能地好之外,还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。

1.介电常数介质损耗测试仪测试注意事项

a.本仪器应水平安放,校准Q值指示的电表机械零点。

b.如果你需要较地测量,请接通电源后,预热30分钟,再进行测试。

c.调节主调电容的电容量时,特别注意当刻度调到zui大或zui小值时,不要用力继续再调.

d.被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短,足够粗,并应接触良好可靠,以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差。

e.被测件不要直接搁在面板顶部,离顶部一公分以上,必要时可用低耗损的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫。

f.手不得靠近试件,以免人体感应影响造成测量误差,有屏蔽的试件,屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。

2.介电常数介质损耗测试仪高频线圈的Q值测量(基本测量法)

A.直接法

a.将按测线圈接在“Lx”接线柱上;

b.选择适当的工作频段和工作频率;

c.将付调电容调至0;

d.调主调电容器到远离谐振点(使Q值电表指示zui小);

e.先调主调电容器到谐振,再调微调电容器到的谐振点;即Q表读数达zui大,此读数即为被测电感的有效Q值(Qe),若需得到被测电感的真实Q值(Qt),则应先测出线圈分布电容C0,然后照下式修正:

             

C1是主调电容器谐振时读数(微调电容读数合计在内),如谐振时C1的读数很大,C0只占很小比例,则有效Q值(Qe)和真实Q值(QT)差别可以忽略。

因Q值量程是自动切换的,因此在调谐时,如遇量程自动转换,应停顿一下,待Q值稳定后,根据读数值变大或变小,确定继续调电容的方向。

B.变容法

a.照直读法“a-f”进行,记下谐振时电容读数C1和Q1;

b.转动主调电容,使Q值二次指示均为Q1的0.707时,记下此时两次电容读数的差数ΔC。

        

倘要得到结果,则线圈的分布电容应加在C1之内,并应使主调电容作多次偏调,然后取其平均读数。

测Q值较高的线圈时,Q值下降到0.707 Q1时,电容偏调很小,读数误差较大,这时可将主电容作较大偏调(10%以内),记下偏调数ΔC和偏调后的Q值读数Q2,这时Q值表达式为:

              

C. 变频法

a.按享读法“a-f”进行,在频率监视插座上接上精度优于

1×10-6的数字式频率计数器,记下谐振时读数C1和Q1以及频率读数f0。

b.改变信号源的频率使Q值二次指示为Q1的0.707(一次容性失谐,一次感性失谐),记下此时二次频率读数差值Δf。这时回路的真实QT为:

           

考虑到线圈的分布电容时,线圈的有效Q值为:

          

变频法测量Q值一般表达式(未考虑分布电容):

             

注:Δf是频率偏调数,Q1为谐振时Q表读数,Q2是偏调后Q表读数。

3.高频线圈电感值的测量

a.将被测线圈接在“Lx”接线柱上,接触要良好;

b.根据线圈大约电感值,在面板对照表上选择一标准频率,然后将讯号发生器调节到这一点标准频率上;

c.微调电容刻度放在“0”上,调节主调电容到谐振,这时刻度盘所指的电容数为C1,度盘上所指电感值,乘以对照表上所指的倍数,就是线圈有效电感值(L);

d.如要得到真实电感数(LT),必须先测得电感分布电容量C0,如分布电容较小的话,在调到谐振点后,记下主调电容C1,然后再将主调电容量调在“C1+C0”值上,这时度盘的电感读数乘以对应的倍数,就是所求真实电感读数,也可按以下公式计算求得:

             

f被测电感小于1μH时,按上法测得电感值还应减去仪器中测试回路本身剩余电感“L0”(本仪器L0=0.027μH)。

4.介电常数介质损耗测试仪高频线圈分布电容C0的测量

A.倍频率法

如线圈的分布电容较大,可用此法作近似测试。

将被测线圈按在“Lx”接线柱上,调主调电容器到zui大电容数值,调讯号源频率到谐振,令谐振时频率和指示调谐电容分别是f1和C1。然后将讯号源频率调到f2(f2=n f1),再调电容器度盘到谐振点,此时电容读数为C2,根据下式即可求出分布电容量(测量时微调电容到零)。

               

如取n=2,则为:C0=(C1-4C2)/ 3。

若取不同C1进行多次测量后取一个平均值,则测试结果将较为准确。

B.介电常数介质损耗测试仪自然频率法(此法可获得较准确的结果)

a.将被测线圈接在“Lx”接线柱上;

b.将微调电容器度盘调至零,主调电容器度盘调到zui大电容值C1; 

c.调讯号源频率,使回路谐振,该频率为f1;

d.取下被测线圈,换上一个能在主调电容器调节范围内和十倍于f1频率谐振的电感;

e.讯号源调到10 f1位置,调节主调电容器到谐振点;

f.将被测线圈接在"Cx”两端,调节主调电容器达谐振,此时视电容读数是增加还是减小。若增加,则应将振荡器频率调高些,若减小,则频率调低些。

g.再取下被测线圈,调节主调电容达到谐振;

h.重复步骤“f”、“g”直到某一频率,被测线圈接上“Cx”两端和不接上均不改变谐振点,这一频率即为被测线圈的自然谐振频率f2,它的C0数值为:

          C0=C1 (f1/f2)2

注:介电常数介质损耗测试仪测量中所需辅助线圈可由LKI-l电感组提供便利。

5.电容器容量的测量

A. 小于460pF电容器的测量

a.选一个适当的谐振电感接到“Lx”的两端;

b.将微调电容调至零,主调电容器调到zui大值附近,令这个电容是C1,如未知电容是小数值的,C1应调到较小电容值附近,以便达到尽可能高的分辨率;

c.调讯号源的频率,使测试回路谐振,令谐振器Q的读数为Q1;

d.将被测电容接在“Cx”两端,调主调电容器,使测试电路再谐振,令新的调谐电容值为C2和指示Q值为Q2。

被测电容的有效电容为Cx= C1-C2

电容器损耗角正切为

         

介电常数介质损耗测试仪电容器的有效并联电阻为

         

C0为回路谐振电感的自身电容。

B.大于460pF电容器用替代法测量

a. 取一只适当容量的标准电容量,其容量为C3,将它接在“Cx”接线柱上。

b.按/a-c各测试步骤;

c.取下标准电容器,将被测电容接到"Cx”接线柱,调节主调电容器到谐振,此时主调电容量读数为C2,则Cx可由下式得到:

         Cx=C3+ C1-C2

6.Q合格预置功能使用

Q合格预置功能特别适用于工厂需大批量测试某同规格元件的Q值时,当该元件Q值超过某一给定值即为合格,这时合格指示灯亮仪器同时呜叫提醒,这样可减轻工人视力疲劳,同时大大加快了测试速度。

介电常数介质损耗测试仪Q合格预置的步骤:

a.选择要求的测试频率;

b.用一只合格元件或一只辅助线圈调谐测试回路,使Q值读数指示在所需预置Q值位置上;

c.按一下Q值合格比较按键,使Q合格指示灯亮,同时仪器发出呜叫声,此时该功能设置就结束了;

d.换上要测试的器件,微调谐振电容至谐振点,如果该器件的Q值大于设定的Q值,Q合格指示灯就亮,同时仪器发出呜叫。如需取消已设置的合格值,只需拿去被测元件,待Q值指示0时,再按一下设置键即可。

7.介电常数介质损耗测试仪标准测试频率按键的使用

如果你需在标准测试频率点上,测试器件时,你可以先按频段选择键选择好标准频率所在的工作频段,然后再按一下标准频率设置按键,仪器就会替你自动准确地设置好测试频率,省去你花时间去调节频率。

8.介电常数介质损耗测试仪谐振点自动搜索功能的使用

如果你对电感元件无法确定它的数值时,你就可用该功能来帮你寻找出它的谐振频率点。步骤如下:

a.把元件接以接线柱上;

b.主调电容调到中间位上(大概);

c.按一下搜索按键,右上角指示灯亮时,仪器就进入搜索状态。

仪器从zui低工作频率一直搜索到zui高工作频率,如果你的元件谐振点在频率覆盖区间内,搜索结束后,将会自动停在元件的谐振频率点附近。

如果临时要退出搜索状态,可再按一次搜索键,仪器会退出搜索操作。

9.介电常数介质损耗测试仪频率调谐开关的使用。

频率调谐采用了数码开关,它能辨别使用者的要求,来调节频率变化的速率(频率变化值/档),在你快速转换该开关时,频率变化速率也加快。当你缓慢调节开关时,频率变化速率也慢下来,zui低可小于分辨力。因此在调谐时接近所需的频率时,应放缓调节速度。当你调节的频率超出工作频段的频率时,仪器会自动选择低一个或高一个频段工作。实际的各工作频段频率范围比面板上提供的频率范围略宽一些。

 

                                                        北京中航时代仪器设备有限公司

                                                               石磊

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