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制造介電常數(shù)測試儀

發(fā)布時(shí)間:  2024-08-12

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一、介電常數(shù)測試儀概述
GDAT高頻Q表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,電工材料的高頻介質(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。
GDAT高頻Q表是北京北廣精儀設(shè)備有限公司zui
新研制的產(chǎn)品,它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源,頻率達(dá)
60MHz /160MHz,信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),更保證了測量精度的精確性。GDAT主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng),電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。
GDAT電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示,在某一頻率下,只要能找到諧振點(diǎn),都能直接讀出電感、電容值,大大擴(kuò)展了電感的測量范圍,而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測出電感值的大小。GDAT*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能,能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測量器件的諧振點(diǎn),自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

二.介電常數(shù)測試儀工作特性
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(dòng)換檔或手動(dòng)換檔;
c.標(biāo)稱誤差
  GDAT
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%










2.電感測量范圍
GDAT
14.5nH~8.14H
3.電容測量
  GDAT
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。
4.信號(hào)源頻率覆蓋范圍
  GDAT
頻率范圍 10kHz~60MHz
CH1 10~99.9999kHz
CH2 100~999.999kHz
CH3 1~9.99999MHz
CH4 10~60MHz
頻率指示誤差 3×10-5±1個(gè)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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三、介電常數(shù)測試儀工作原理
1.“Q”的定義
Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì),以諧振電壓的比值來定位Q值。
“Q”表示元件或系統(tǒng)的“品質(zhì)因數(shù)”,其物理含義是在一個(gè)振
蕩周期內(nèi)貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件(電感或電容)
來說,即在測試頻率上呈現(xiàn)的電抗與電阻之比。
在圖(一)所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號(hào)電壓為Ui,頻
率為f,在發(fā)生諧振時(shí)
即諧振時(shí)電容上的電壓與輸入電壓之比為Q。
Q表就是按上述原理設(shè)計(jì)的。
2.介電常數(shù)測試儀Q表整機(jī)工作原理(見圖二)
GDAT 型Q 表的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128 單片
機(jī)作為控制核心,實(shí)現(xiàn)對各種功能的控制。DDS 數(shù)字直接合成信號(hào)
源為Q 值測量提供了一個(gè)優(yōu)質(zhì)的高頻信號(hào)。信號(hào)源輸出一路送到程
控衰減器和自動(dòng)穩(wěn)幅放大控制單元,該單元根據(jù)CPU 的指令對信號(hào)衰減后送往信號(hào)激勵(lì)放大器,同時(shí)對信號(hào)檢波后送出一直流控制信
號(hào)到壓控信號(hào)源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。信號(hào)激勵(lì)部分輸出送到一個(gè)寬帶分
壓器,由分壓器饋給測試調(diào)諧回路一個(gè)恒定幅度的信號(hào)。當(dāng)測試回
路處于諧振狀態(tài)時(shí),在調(diào)諧電容CT 兩端的信號(hào)幅度將是分壓器提供
的信號(hào)幅度Q 倍。在CT 兩端取得的調(diào)諧信號(hào)被信號(hào)放大單元適當(dāng)
放大后送到檢波和數(shù)字取樣單元,檢波后送到控制中心CPU 去進(jìn)行
數(shù)據(jù)處理。
GDAT 調(diào)諧電容帶動(dòng)傳感器,不斷地將電容變化的信息送往中
心控制CPU,經(jīng)處理后計(jì)算出電容值,再根據(jù)頻率值計(jì)算出諧振時(shí)
的頻率值。
AS2853A調(diào)諧電容有步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng),根據(jù)不同電容值由CPU計(jì)算
脈沖數(shù)去控制馬達(dá)。電容值可預(yù)置并可電容搜索。
GDAT 型Q表工作頻率值、頻段、主調(diào)電容器值、諧振電感值、
Q值、Q值比較設(shè)置狀態(tài)、Q值量程、手/自動(dòng)狀態(tài)、頻率或電容搜索
指示、Q值調(diào)諧指示帶都顯示在液晶屏上,如圖三所示。
整個(gè)顯示屏共分為四行
先進(jìn)行:左邊 信號(hào)源頻率指示,共6位;
        右邊 信號(hào)源虛擬頻段指示(1-4)。
第二行:左邊 調(diào)諧電容指示值,4位;
        右邊 電感指示值,4位。
第三行:左邊 Q值指示值;
        右邊 Q值合格比較狀態(tài) 。
第四行:左邊 Q值量程,手動(dòng)/自動(dòng)切換指示/調(diào)諧點(diǎn)自動(dòng)搜索指示;
        右邊上部 Q值量程范圍指示;
        右邊下部 Q值調(diào)諧光帶指示。
四、介電常數(shù)測試儀結(jié)構(gòu)特性
GDAT型Q表采用了較低的臺(tái)式機(jī)箱,面板采用PC絲印面板,美觀大方。
各主要功能單元,除了顯示部分為了顯示方便和調(diào)諧測試回路,放大單元為了減小分布參數(shù),安裝在面板上外,其余都安裝在機(jī)內(nèi)底板上,詳見圖四面板示意圖。
A.介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀GDAT型前面板各功能鍵說明
1.工作頻段選擇/1按鍵,每按一次,切換至低一個(gè)頻段工作;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵1。
2. 工作頻段選擇/2按鍵,每按一次,切換至高一個(gè)頻段工作;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵2。
3.Q值低一檔量程選擇(手動(dòng)方式時(shí)有效)/3按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵3。
4.Q值高一檔量程選擇(手動(dòng)方式時(shí)有效)/4按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵4。
5.諧振點(diǎn)頻率搜索/5按鍵,按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時(shí),表示儀器正工作在頻率自動(dòng)搜索被測量器件的諧振點(diǎn),如需退出搜索,再按此鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵5。
6.GDAT:數(shù)字鍵6,先按12鍵后有效;
7.Q值合格范圍比較值設(shè)定/7按鍵,按此鍵后,顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符,當(dāng)Q合格時(shí),顯示OK,並同時(shí)鳴響蜂鳴器,Q不合格時(shí),顯示NO。設(shè)置Q值合格范圍詳細(xì)說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵7。
8.Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)控制方式選擇/8按鍵,按此鍵后,顯示屏第四行左部出現(xiàn)D對應(yīng)的指示:AUTO(自動(dòng)),MAN(手動(dòng));先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵8。
9.?dāng)?shù)字鍵9,先按12鍵后有效。
10.?dāng)?shù)字鍵0,先按12鍵后有效。
11.小數(shù)點(diǎn)鍵, 先按12鍵后有效。
12.復(fù)合鍵頻率/電容按鍵,*次按下(頻率指示數(shù)在閃爍)為頻率數(shù)輸入,單位為MHz。例:要輸入79.5MHz,按一次此鍵,頻率指示數(shù)在閃爍,然后輸入79.5,再按一下此鍵即可。第二次按下(電容指示數(shù)在閃爍)為電容數(shù)輸入,數(shù)輸入要滿4位。例:要輸入79.5P,按二次此鍵,電容指示數(shù)在閃爍,然后輸入0795,要輸入180.5P,輸入1805,有效數(shù)后為0的,可以不輸入0直接再按一下此鍵結(jié)束輸入。
13.頻率調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。
14.GDAT:主調(diào)電容調(diào)諧(長壽命調(diào)諧慢轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu));
15.介電常數(shù)測試儀電源開關(guān)。
16.液晶顯示屏。
17.測試回路接線柱:GDAT左邊兩個(gè)為電感接入端,右邊兩個(gè)為外接電容接入端。
18.電感測試范圍所對應(yīng)頻率范圍表。
1.~220V電源輸入三芯插座,內(nèi)含保險(xiǎn)絲0.5A/220V;
2.信號(hào)源工作頻率監(jiān)測輸出端(阻抗1kΩ)
五、介電常數(shù)測試儀使用方法
高頻Q表是多用途的阻抗測量儀器,為了提高測量精度,除了使Q表測試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測試方法和殘余參數(shù)修正方法。
1.測試注意事項(xiàng)
a.介電常數(shù)測試儀應(yīng)水平安放;b.如果你需要較精確地測量,請接通電源后,預(yù)熱30分鐘;
c.調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時(shí),當(dāng)接近諧振點(diǎn)時(shí)請緩
調(diào);
d.被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,足夠粗,并應(yīng)
接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤
差;
e.被測件不要直接擱在面板頂部,離頂部一公分以上,必要時(shí)
可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊;
f.手不得靠近試件,以免人體感應(yīng)影響造成測量誤差,有屏蔽
的試件,屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。
2.高頻線圈的Q值測量(基本測量法)
A.介電常數(shù)測試儀直接法
a.將被測線圈接在“Lx”接線柱上;
b.選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l段和工作頻率;
c.先調(diào)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn),即Q表讀數(shù)達(dá)zui大,此讀數(shù)即為
被測電感的有效Q值(Qe),若需得到被測電感的真實(shí)Q值(QT),則應(yīng)先測出線圈分布電容C0,然后照下式修正


C1是調(diào)諧電容器諧振時(shí)讀數(shù),如諧振時(shí)C1的讀數(shù)很大,C0只占
很小比例,則有效Q值(Qe)和真實(shí)Q值(QT)差別可以忽略。
當(dāng)Q值量程選擇自動(dòng)切換時(shí),在調(diào)諧時(shí),如遇量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換,
應(yīng)停頓一下,待Q值穩(wěn)定后,根據(jù)讀數(shù)值變大或變小,確定繼續(xù)調(diào)
電容的方向。
B.介電常數(shù)測試儀變?nèi)莘?br style="margin: 0px; padding: 0px; " />a.照直讀法“a-d”進(jìn)行,記下諧振時(shí)電容讀數(shù)C1和Q1;
b.調(diào)節(jié)主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān),使Q值二次指示均為Q1的0.707時(shí),

記下此時(shí)兩次電容讀數(shù)的差數(shù)Δ C,


倘要得到精確結(jié)果,則線圈的分布電容應(yīng)加在C1之內(nèi),并應(yīng)使
主調(diào)電容作多次偏調(diào),然后取其平均讀數(shù)。
測Q值較高的線圈時(shí),Q值下降到0.707 Q1時(shí),電容偏調(diào)很小,
讀數(shù)誤差較大,這時(shí)可將主電容作較大偏調(diào)(10%以內(nèi)),記下偏調(diào)
數(shù)Δ C和偏調(diào)后的Q值讀數(shù)Q2,這時(shí)Q值表達(dá)式為:


C. 介電常數(shù)測試儀變頻法
a.按直讀法“a-d”進(jìn)行,記下諧振時(shí)讀數(shù)C1和Q1以及頻率讀
數(shù)f0;
b.改變信號(hào)源的頻率使Q值二次指示為Q1的0.707(一次容性失
諧,一次感性失諧),記下此時(shí)二次頻率讀數(shù)差值Δ f,這時(shí)回路的真實(shí)QT為






注:Δ f是頻率偏調(diào)數(shù),Q1為諧振時(shí)Q表讀數(shù),Q2是偏調(diào)后Q表
讀數(shù)。

介電常數(shù)測試儀

3.高頻線圈電感值的測量
a.將被測線圈接在“Lx”接線柱上,接觸要良好;
b.根據(jù)線圈大約電感值,按所需選一個(gè)合適的頻率以保證能諧
振;
c.如要得到真實(shí)電感數(shù)(LT),必須先測得電感分布電容量C0,
如分布電容較小的話,在調(diào)到諧振點(diǎn)后,記下主調(diào)電容C1,然后再
將主調(diào)電容量調(diào)在“C1+C0”值上,這時(shí)度盤的電感讀數(shù)乘以對應(yīng)的
倍數(shù),就是所求真實(shí)電感讀數(shù),也可按以下公式計(jì)算求得:



f被測電感小于1μH時(shí),按上法測得電感值還應(yīng)減去儀器中測試
回路本身剩余電感“L0”(GDAT L0約26nH,)。
4.高頻線圈分布電容C0的測量
A.倍頻率法
如線圈的分布電容較大,可用此法作近似測試。
將被測線圈按在“Lx””接線柱上,調(diào)調(diào)諧電容器到zui大電容數(shù)
值,調(diào)訊號(hào)源頻率到諧振,令諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f1
和C1。然后將訊號(hào)源頻率調(diào)到f2 (f2=n f1),再調(diào)電容器度盤到諧振點(diǎn),
此時(shí)電容讀數(shù)為C2,根據(jù)下式即可求出分布電容量(測量時(shí)微調(diào)電
容到零)


若取不同C1進(jìn)行多次測量后取一個(gè)平均值,則測試結(jié)果將較為準(zhǔn)確。
B.介電常數(shù)測試儀自然頻率法(此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果)
a.將被測線圈接在“Lx”接線柱上;
b.將微調(diào)電容器度盤調(diào)至零,調(diào)諧電容器度盤調(diào)到zui大電容值C1;
c.調(diào)訊號(hào)源頻率,使回路諧振,該頻率為f1;
d.取下被測線圈,換上一個(gè)能在調(diào)諧電容器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)和十倍于f1頻率諧振的電感;
e.訊號(hào)源調(diào)到10 f1位置,調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn);
f.將被測線圈接在“Cx”兩端,調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器達(dá)諧振,此時(shí)視電容讀數(shù)是增加還是減小。若增加,則應(yīng)將振蕩器頻率調(diào)高些,若減小,則頻率調(diào)低些;
g.再取下被測線圈,調(diào)節(jié)主調(diào)電容達(dá)到諧振;
h.重復(fù)步驟“f”、“g”直到某一頻率,被測線圈接上“Cx”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn),這一頻率即為被測線圈的自然諧振頻率f2,它的C0數(shù)值為:



注:測量中所需輔助線圈可由LKI-l電感組提供便利。
5.電容器容量的測量
A. 在測量范圍內(nèi)的小于主調(diào)電容量的電容器的測量
a.選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端;
b.將調(diào)諧電容器調(diào)到zui大值附近,令這個(gè)電容是C1,如未知電容是小數(shù)值的,C1應(yīng)調(diào)到較小電容值附近,以便達(dá)到盡可能高的分辨率;
c.調(diào)訊號(hào)源的頻率,使測試回路諧振,令諧振器Q的讀數(shù)為Q1;
d.將被測電容接在“Cx”兩端,調(diào)節(jié)調(diào)諧電容器,使測試電路再諧振,令新的調(diào)諧電容值為C2和指示Q值為Q2。


C0為回路諧振電感的自身電容。
B.大于調(diào)諧電容量的電容器用可替代法測量
a. 取一只適當(dāng)容量的標(biāo)準(zhǔn)電容量,其容量為C3,將它接在“Cx”
接線柱上;
b.按5A/a-c各測試步驟;
c.取下標(biāo)準(zhǔn)電容器,將被測電容接到“Cx”接線柱,調(diào)節(jié)調(diào)諧
電容器到諧振,此時(shí)主調(diào)電容量讀數(shù)為C2,則Cx可由下式得到:



6.介電常數(shù)測試儀Q合格范圍預(yù)置功能使用
Q合格范圍預(yù)置功能特別適用于工廠需大批量測試某同一規(guī)格
元件的Q值,當(dāng)該元件Q值超過某一給定值或在一定范圍內(nèi)即為合
格,這時(shí)液晶顯示屏顯示“OK”,儀器同時(shí)鳴叫提醒,這樣可減輕工
人視力疲勞,同時(shí)大大加快了測試速度。

介電常數(shù)測試儀

Q合格范圍預(yù)置的步驟(例150-170):
a.選擇要求的測試頻率;
b.用一只合格元件或一只輔助線圈調(diào)諧主調(diào)電容,使Q值讀數(shù)指示在所需預(yù)置Q值位置上;例150,按一下Q值設(shè)置鍵,使顯示屏第三行顯示“COMP OK”,同時(shí)儀器發(fā)出鳴叫聲,Q值大于150值,液晶屏第三行顯示“COMP 150”;
c.再調(diào)諧主調(diào)電容,使Q值讀數(shù)指示在所需預(yù)置Q值位置上;例170,再按一下Q值設(shè)置鍵,液晶屏第三行顯示“COMP 170150”,此時(shí)Q合格范圍預(yù)置功能的設(shè)置就結(jié)束了;
d.換上要測試的器件,微調(diào)諧振電容至諧振點(diǎn),如果該器件的Q值在設(shè)定范圍內(nèi)(例150-170),Q合格指示“comp OK”,同時(shí)
儀器發(fā)出鳴叫。如果該器件的Q值設(shè)定超出該范圍,Q合格指示
“comp NO”,如需取消已設(shè)置的合格值,只要再按一下設(shè)置鍵即可。
7.諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索功能的使用
如果你對電感元件無法確定它的數(shù)值時(shí),你就可用該功能來幫你尋找出它的諧振頻率點(diǎn)。步驟如下:
a.把元件接以接線柱上;
b.主調(diào)電容調(diào)到約中間位上;
c.按一下頻率搜索按鍵,顯示屏左下部顯示“SWEEP””,儀器就進(jìn)入搜索狀態(tài)。
儀器從zui低工作頻率一直搜索到zui高工作頻率,如果你的元件諧振點(diǎn)在頻率覆蓋區(qū)間內(nèi),搜索結(jié)束后,將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。
如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài),可再按一次搜索鍵,儀器會(huì)退出搜索操作。
8.諧振點(diǎn)電容自動(dòng)搜索功能的使用
如果你想在已知的頻率找出被測量器件的諧振頻率點(diǎn)時(shí),你就可用該功能來幫你尋找出它的諧振點(diǎn)。步驟如下:
a.把元件接以接線柱上;
b.頻率設(shè)置為所需的頻率;
c.按一下電容搜索按鍵,儀器就進(jìn)入電容搜索狀態(tài),儀器從zui小電容一直搜索到zui大電容,如果你的元件諧振點(diǎn)在電容覆蓋區(qū)間內(nèi),搜索結(jié)束后,主電容將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。
如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài),可再按一次搜索鍵,儀器會(huì)退出搜索操作。
9.頻率調(diào)諧開關(guān)的使用。
GDAT的頻率調(diào)諧采用了數(shù)碼開關(guān),它能辨別使用者的要求,來調(diào)節(jié)頻率變化的速率(頻率變化值/檔)。在你快速調(diào)節(jié)該開關(guān)時(shí),頻率變化速率也加快,當(dāng)你緩慢調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí),頻率變化速率也慢下來。因此在調(diào)諧時(shí)接近所需的頻率時(shí),應(yīng)放緩調(diào)節(jié)速度,當(dāng)你調(diào)節(jié)的頻率超出工作頻段的頻率時(shí),儀器會(huì)自動(dòng)選擇低一個(gè)或高一個(gè)頻段工作。
六、介電常數(shù)測試儀維修
1.新購儀器的檢查
新購的儀器能先用LKI-1電感組,將各個(gè)電感在各個(gè)不同頻率測試Q值,把測試的情況,例使用的電感號(hào)、測試頻率Q讀數(shù)、電容讀數(shù)等多次測得數(shù)及測試環(huán)境條件逐一詳細(xì)記錄,并把記錄保存起來,以供以后維修時(shí)作參考。
LKI-1電感組是測試時(shí)作輔助電感用的,不能把這些電感當(dāng)作高精度的標(biāo)準(zhǔn)電感看待。隨著測試環(huán)境條件不同,測得電感器Q值和分布電容可能略有不同。
2.使用和保養(yǎng)
高頻Q表是比較精密的阻抗測量儀器,在合理使用和注意保養(yǎng)情況下,才能保證長期穩(wěn)定和較高的測試精度。
a.熟悉本說明書,正確地使用儀器;
b.使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥;
c.本儀器保用期為18個(gè)月,如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度,可以原封送回本廠,免費(fèi)修理。
3.電感組
LKI-1電感組是測試作輔助用的,它含有9個(gè)屏蔽罩屏蔽的電感。這些電感具有較高的Q值,各電感的電感量等數(shù)據(jù)如附表一。


上述Q值是在BQG-2標(biāo)準(zhǔn)線圈為基準(zhǔn)比較測得,電感值未扣除Q表的殘余電感.,GDAT殘余電感為0.025μH。
Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振和電壓比值原理工作的,Q表的指示Q值是包括被測件的有效Q值及測試回路固有殘量在內(nèi)的整個(gè)諧振回路有效Q值,必須用Q表測試回路殘量修正Q表的指示Q值,這是Q表測量的一個(gè)重要特點(diǎn)。
在一般情況下,Q表作為低精度儀器使用或利用Q表對線圈作比較測量時(shí),可不必對殘量的影響進(jìn)行修正。
介電常數(shù)測試儀
 
Q 表的Q 值測量誤差可按Q 值參考標(biāo)準(zhǔn)不同分為二類。
我廠采用的一種是以Q 表生產(chǎn)廠家所提供并經(jīng)計(jì)量部門審核的
均值回路標(biāo)準(zhǔn)指示值Qen 為參考標(biāo)準(zhǔn),Q 表指示Q 值Qi 的相對誤差
由下式表示:
δ Qi=[(Qi-Qen)÷Qen]× 100%
式中Qi 為標(biāo)有Qen 值標(biāo)準(zhǔn)量具在Q 表上的實(shí)際指示值。
注:修正系數(shù)主要用于用戶測量一個(gè)器件Q 值時(shí),根據(jù)指示的
Qi 值換算出較準(zhǔn)礎(chǔ)的Q 值。
附表二 各Q 值均值回路指示值Qen


Qe:標(biāo)準(zhǔn)有效Q 值
GDAT 型Q 表在測試Q 值時(shí),已對測試回路的殘量作了修正,
故不再需要對Q 值進(jìn)行均值修正。

七、介電常數(shù)測試儀交收檢驗(yàn)
1.檢驗(yàn)環(huán)境要求
a.環(huán)境溫度:20℃±2℃,相對濕度<50%;
b.供電電源:220V±10V,50Hz±1Hz;
c.被檢設(shè)備要預(yù)熱30分鐘以上。
2.檢驗(yàn)設(shè)備要求
a. 設(shè)備應(yīng)在計(jì)量后的有效使用期內(nèi);
b. 檢驗(yàn)設(shè)備應(yīng)按儀器規(guī)定預(yù)熱。
3.Q值指示檢驗(yàn)
a.檢驗(yàn)設(shè)備:BQG-2標(biāo)準(zhǔn)線圈一套;
b.把標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈接入GDAT表電感接線柱上;
c.選擇標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈所規(guī)定的檢定頻率;
d.GDAT Q表的Q值讀數(shù)的相對誤差應(yīng)符合二.1.C條中的固有誤差之規(guī)定。
4.調(diào)諧電容器準(zhǔn)確度檢驗(yàn)
a. 測試時(shí)如發(fā)現(xiàn)干擾,應(yīng)斷開內(nèi)部信號(hào)源;
b.設(shè)備連接如圖六所示,連接線應(yīng)盡量短,盡可能減小分布電容;


c.電容測試儀技術(shù)指標(biāo)
測試范圍:10-550pF,±5pF;
測試精度:10-550pF±0.1%,±5pF±0.05pF。
d.調(diào)諧電容器刻度盤上指示值與電容測試儀指示值之間誤差應(yīng)符合二.3條的規(guī)定。
5.頻率指示誤差檢驗(yàn)
a.設(shè)備連接如圖七所示:


b.從后面板的頻率監(jiān)測端用BNC電纜連至頻率計(jì)數(shù)器輸入端;
c.頻率計(jì)數(shù)器技術(shù)要求
測量范圍:10Hz-1000MHz;
測量誤差:<1×10-6;
測量靈敏度:<30mV。
d.測試線要求:高頻電纜SYV-50-3;
e.Q表頻率指示值與頻率計(jì)數(shù)器讀數(shù)值間的誤差應(yīng)符合二.4條的規(guī)定。

介電常數(shù)測試儀

一、主要特點(diǎn):

空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板,薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 

印電路板主要由玻纖與環(huán)氧樹脂組成的, 玻纖介電常數(shù)為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會(huì)造成介電特性的偏差, 傳統(tǒng)測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品( 小于 10 mil) 量測值偏低,。 

日本AET 公司針對CCL/印刷電路板設(shè)計(jì)空洞共振腔測試裝置 , 只需裁成小長條狀即可量測精確的復(fù)介電常數(shù)(Dk), 尤其是低損耗(Df)的樣品, 測量值非常精準(zhǔn)。 

用于介電常數(shù)測試儀,介電常數(shù)分析,介電損耗測試,高頻介電常數(shù)測量。



二、介電常數(shù)試驗(yàn)儀主要技術(shù)特性

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì),通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù);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(jì)算機(jī)作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定,諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索,Q值量程自動(dòng)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)諧測試回路的殘余電感減至zui低,并保留了原Q表中自動(dòng)穩(wěn)幅等技術(shù),使得新儀器在使用時(shí)更為方便,測量值更為精確。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,電工材料的高頻介質(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。


該儀器用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位對無機(jī)非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。 

Q 值測量范圍 2 ~ 1023 , 量程分檔: 30 、 100 、 300 、 1000 ,自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔 

固有誤差 ≤ 5 % ± 滿度值的 2 %( 200kHz ~ 10MHz ), ≤6% ± 滿度值的2%(10MHz~160MHz) 

工作誤差 ≤7% ± 滿度值的2% ( 200kHz ~ 10MHz ), ≤8% ± 滿度值的2%(10MHz~160MHz) 

電感測量范圍 4.5nH ~ 140mH 

電容直接測量范圍 1 ~ 200pF 

主電容調(diào)節(jié)范圍 18 ~ 220pF 

主電容調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度 100pF 以下 ± 1pF ; 100pF 以上 ± 1 % 

信號(hào)源頻率覆蓋范圍 100kHz ~ 160MHz 

頻率分段 ( 虛擬 ) 100 ~ 999.999kHz , 1 ~ 9.99999MHz,10 ~ 99.9999MHz , 100 ~ 160MHz 

頻率指示誤差 3 × 10 -5 ± 1 個(gè)字 

搭配了全新的介質(zhì)損耗裝置與GDAT系列q表搭配使用



三、技術(shù)指標(biāo)

1.Q值測量

a.Q值測量范圍:5~999。

b.Q值量程分檔:30、100、300、999、自動(dòng)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~50MHz;

固有誤差:≤7%±滿度值的2%;工作誤差:≤10%±滿度值的2%。

2.電感測量

a.測量范圍:0.1μH~1H。

b.分 檔:分七個(gè)量程。

0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,

0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。

3.電容測量

a.測量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測量見使用規(guī)則);

b.電容量調(diào)節(jié)范圍

主調(diào)電容器:40~500pF;

準(zhǔn) 確 度:150pF以下±1.5pF;150pF以上±1%;

微調(diào)電容量:-3pF~0~+3pF;

準(zhǔn) 確 度:±0.2pF。

4.振蕩頻率

a.振蕩頻率范圍:25kHz~50MHz;

b.頻率分檔:

25~74kHz, 74~213kHz, 213-700kHz, 700kHz~1.95MHz,

1.95MHz~5.2MHz, 5.2MHz~17MHz, 17~50MHz。

c.頻率誤差:2×10-4±1個(gè)字。

5.Q合格指示預(yù)置功能,預(yù)置范圍:5~999。

6.儀器正常工作條件

a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃;

b.相對濕度:<80%;

c.電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。 

7.試樣尺寸

圓片形:厚度2+0.5mm,直徑為Φ30~40mm(ε<12 25='' 35mm='' 12='' 30='' 15='' 20mm=''>30時(shí))

8.其他

a.消耗功率:約25W;

b.凈重:約7kg;

c. 外型尺寸:(l×b×h)mm:380×132×280。


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:(l×b×h)mm:380×132×280。


四、全自動(dòng)抗干擾介質(zhì)損耗測試儀是一種新穎的測量介質(zhì)損耗角正切值(tgδ)和電容值(Cx)的智能化儀 介質(zhì)損耗測試儀圖片

器??梢栽诠ゎl高壓下,現(xiàn)場測量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗角正切值(tgδ)和電容值(Cx)。儀器為一體化結(jié)構(gòu),內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電容器和升壓電源,體積小、重量輕,便于攜帶,具有操作簡單、自動(dòng)測量、讀數(shù)直觀、無需換算、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),亦可外接電源與本廠生產(chǎn)的各種規(guī)格的高電壓等級的標(biāo)準(zhǔn)電容器配套使用,用以測量高壓介損。

該儀器是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場全自動(dòng)測量各種高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度儀器。能保證在強(qiáng)電場干擾下準(zhǔn)確測量。儀器增加了中文菜單功能,操作更為簡單,方便。一次操作,微機(jī)自動(dòng)完成全過程的測量。是目前的介損測量設(shè)備。

該儀器同樣適用于車間、試驗(yàn)室、科研單位測量高壓電器設(shè)備的tgδ及電容量;配以絕緣油杯可測試絕緣油介質(zhì)損耗。

該儀器可用正、反接線方法測量不接地或直接接地的高壓電器設(shè)備。

儀器內(nèi)部裝備了高壓升壓變壓器,并采取了過零合閘、防雷擊等安全保護(hù)措施。試驗(yàn)過程中直接加220V交流電源,可輸出2KV、5KV、10KV 不同等級的高壓,操作簡單、安全。

五、特點(diǎn):n 自動(dòng)簡單 接線簡單(正接法兩根線,反接可使用一根線),所有電纜線均有接地屏蔽,所以都能拖地使用,測量電壓緩升、緩降,全自動(dòng)測量,結(jié)果直讀,無須換算。

n 多種測量方式 可選擇正/反接線、內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容器和內(nèi)/外試驗(yàn)電壓進(jìn)行測量。正接

線可測量高壓介損

n 抗震性能 儀器可承受長途運(yùn)輸中強(qiáng)烈震動(dòng)顛簸而不會(huì)損壞。

n 抗干擾能力強(qiáng) 采用自動(dòng)跟蹤干擾抵償電路,將矢量運(yùn)算法與移相法結(jié)合,有效地消除強(qiáng)電場干擾對測量的影響,適用于500kV及其以下電站的現(xiàn)場試驗(yàn)。

n CVT測量 *自激法測量CVT功能,不需外加任何設(shè)備,可完成不可拆頭CVT的測量。一次接線(三根電纜,不用倒線),一個(gè)測量過程(大約1分鐘),兩個(gè)zui終測量結(jié)果(C1和C2的介損及電容值)。測量過程中文顯示,能實(shí)時(shí)監(jiān)測自激電流值和試驗(yàn)電壓(高壓)值。能消除引線對測試的影響,測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

n 安全措施(1)高壓保護(hù):試品短路、擊穿或高壓電流波動(dòng),能迅速切斷高壓輸出。

(2)CVT保護(hù):設(shè)定自激電壓的過流點(diǎn),一旦超出設(shè)置的電流值,儀器自動(dòng)退出測量,不會(huì)損壞設(shè)備。

(3)接地檢測:儀器有接地檢測功能,未接地時(shí)不能升壓測量。

(4)防誤操作:具備防誤操作設(shè)計(jì),能判別常見接線錯(cuò)誤,安全報(bào)警。

(5)防“容升”:測量大容量試品時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng),儀器能自動(dòng)跟蹤輸出電壓,保持試驗(yàn)電壓恒定。

n VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點(diǎn)陣顯示器,在嚴(yán)冬和盛夏都能清晰顯示。全中

文操作菜單,操作提示各種警告信息,直觀明了,不需查閱說明書即可操作。

n 打印 儀器附有微型打印機(jī),以中文方式打印輸出測量結(jié)果及狀態(tài)。

n RS232 儀器具有RS232接口,與計(jì)算機(jī)連接便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理及保存。

n 可選購與計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用程序。



六、技術(shù)指標(biāo):1.使用條件 5℃—40℃ RH<80%

2.高壓輸出 2KV 5KV 10KV 三檔

容 量 1000VA

3. 精 度 

tgδ范 圍 精度(正、反接法) 

tgδ<15% △ tgδ:±(讀數(shù)*1.0%+0.05%)

△ C x :±(讀數(shù)*1.0%+0.5PF) 

15%<tgδ<50% △ tgδ:±(讀數(shù)*1.5%+0.05%)

△ C x :±(讀數(shù)*1.5%+1.0PF) 

4. 分 辨 率 tgδ: 0.01% Cx: 0.1pF

5. 測量范圍 tgδ<50% 30P<Cx<60000P

10KV Cx<20000P 

5KV Cx<30000P 

2KV Cx<60000P 

6. 電 源 AC 220V±10% 50±1HZ

7.電源諧波適應(yīng)能力 ≤ 3%

電源脈沖干擾適應(yīng)能力≤ 5%

8.外型尺寸 470(L)×320(W)×390(H)

9.重 量 30 Kg



七、操作方法:功能按鍵說明

A. 返回:選擇錯(cuò)誤或重新選擇時(shí)按此鍵返回上一屏;

B. 選擇:按此鍵上下移動(dòng)光標(biāo)進(jìn)行選擇;

C. 確認(rèn):確認(rèn)光標(biāo)所指內(nèi)容并進(jìn)入下一屏選擇;

1. 儀器盡量選擇在寬暢,安全可靠的地方使用;

2. 被試設(shè)備從運(yùn)行狀態(tài)斷開高壓引線轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),并對其清掃,初步絕緣試驗(yàn)良好后,方可利用該儀器進(jìn)行試驗(yàn),以防被試設(shè)備絕緣低劣,使儀器在加壓過程中損壞;

3. 根據(jù)設(shè)備的安裝情況確定采用那種接線,并在相應(yīng)的菜單選項(xiàng)中選擇其接線方法;

4. 根據(jù)不同設(shè)備正確選擇測試電壓等級,并在相應(yīng)的菜單選項(xiàng)中選擇所需電壓;

5. 接線及電壓選擇完成后系統(tǒng)會(huì)提示其選擇,并詢問是否開始測量,如果沒有錯(cuò)誤輕按確定既開始,按返回仍然可以繼續(xù)選擇,啟動(dòng)測試后蜂鳴器發(fā)出音響,高壓指示燈亮,此時(shí)儀器進(jìn)入自動(dòng)測量狀態(tài),高壓已經(jīng)輸出,約1分鐘后,測試完成,測試結(jié)果在液晶顯示屏上顯示,高壓自行切斷;此時(shí)可以選擇重復(fù)測試或打印結(jié)果;

6. 測試過程中如遇危及安全的特殊情況時(shí),可緊急關(guān)閉總電源;

7. 斷開面板上電源開關(guān),并明顯斷開220V試驗(yàn)電源,才能進(jìn)行接線更改或工作結(jié)束;重復(fù)對同一試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行復(fù)測時(shí),可按下復(fù)位后,重新測量,也可以在上一次測試完成后選擇重復(fù)進(jìn)行;

8. 為保證測量精度,特別在小電容量小損耗時(shí),一定要保證被試設(shè)備低壓端(或二次端)絕緣良好,相對濕度較小環(huán)境中測量;

9. 在進(jìn)行大電容試品實(shí)驗(yàn)時(shí),儀器的接地與被試品接地,不應(yīng)該在同一接地點(diǎn),以防接地放電時(shí)反擊電壓或者流動(dòng)波影響儀器的安全;

10. 安裝紙卷與上紙:打開打印機(jī)紙盒,稍用力捏彈性紙軸的兩端,便可將彈性紙軸上的紙卷安裝到支架上。打開儀器電源,讓打印機(jī)進(jìn)入走紙狀態(tài)。將打印紙的前端剪成梯形,并推入打印機(jī)進(jìn)紙口,打印紙就會(huì)被打印機(jī)自動(dòng)卷進(jìn)。

編輯本段五. 介質(zhì)損耗測試儀操作方法:1. 儀器自帶有升壓裝置,應(yīng)注意高壓引線的絕緣及人員安全;

2. 儀器應(yīng)可靠接地;

3. 使用本儀器檢測設(shè)備前,應(yīng)先對設(shè)備進(jìn)行絕緣檢測;

4. 確定設(shè)備的耐壓等級,正確選擇儀器升壓檔位,以防擊穿設(shè)備,損壞儀器;

5. 儀器啟動(dòng)后,不允許突然關(guān)斷電源,以免引起過壓損壞設(shè)備;

6. 如儀器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)(保護(hù)燈點(diǎn)亮),請檢查輸入電壓是否過高,被試品是否嚴(yán)重漏電或擊穿,此時(shí)必須斷電后重新開始;

7. 儀器所配(Cx)高壓電纜雖出廠時(shí)已檢測合格,但測量時(shí)仍需遠(yuǎn)離人體及低壓測試線(Zx);

8. 2KV/5KV/10KV所指電壓為輸入為AC220V時(shí)的電壓;

9. 輸入電壓為AC220V±10%,超出范圍都有可能影響測試精度;zui大輸入電壓為AC264V,超過此值會(huì)造成*性損壞,對此廠家不予保修;

10. 打印機(jī)有可能在搬運(yùn)過程中因卷紙松動(dòng)而出現(xiàn)打印卡紙,此時(shí)只需將卷紙取出,繞緊后重新裝入;

11. 儀器應(yīng)注意防潮,防劇烈振動(dòng);

編輯本段六.介質(zhì)損耗測試儀注意事項(xiàng)及儀器結(jié)構(gòu)注意事項(xiàng):

1. 本儀器只能在停電的設(shè)備上使用;接地端應(yīng)可靠接在接地網(wǎng),

儀器盡量選擇在寬暢,安全可靠的地方使用。

2. 被試設(shè)備從運(yùn)行狀態(tài)斷開高壓引線轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),并對其清掃,初步絕緣試驗(yàn)良好后,方可利用該儀器進(jìn)行試驗(yàn),以防被試設(shè)備絕緣低劣,使儀器在加壓過程中損壞。

3. 根據(jù)設(shè)備的安裝情況確定采用那種接線,并在相應(yīng)的菜單選項(xiàng)中選擇其接線方法。

4. 根據(jù)不同設(shè)備正確選擇測試電壓等級,并在相應(yīng)的菜單選項(xiàng)中選擇所需電壓。

5. 測試過程中如遇危及安全的特殊情況時(shí),可緊急關(guān)閉總電源。

6. 斷開面板上電源開關(guān),并明顯斷開220V試驗(yàn)電源,才能進(jìn)行接線更改或工作結(jié)束;重復(fù)對同一試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行復(fù)測時(shí),可按下復(fù)位后,重新測量,也可以在上一次測試完成后選擇重復(fù)進(jìn)行。

7. 為保證測量精度,特別當(dāng)小電容量試品損耗小時(shí),一定要保證被試設(shè)備低壓端(或二次端)絕緣良好,在相對濕度較小的環(huán)境中測量。

8. 在進(jìn)行大電容試品實(shí)驗(yàn)時(shí),儀器的接地與被試品接地,不應(yīng)該在同一接地點(diǎn),以防接地放電時(shí)反擊電壓或者流動(dòng)波影響儀器的安全。

9. 儀器自帶有升壓裝置,應(yīng)注意高壓引線的絕緣距離及人員安全;10、儀器應(yīng)可靠接地,接地不好可能引起機(jī)器保護(hù)或造成危險(xiǎn)。

10. 儀器啟動(dòng)后,除特殊情況外,不允許突然關(guān)斷電源,以免引起過壓損壞設(shè)備;

11. 儀器所配(HVx)高壓電線雖出廠時(shí)已檢測合格,但測量時(shí)仍需遠(yuǎn)離人體及低壓測試線(Cx);高壓芯線與高壓屏蔽線均不允許接地和測試回路的低電位部分。

CX輸入線的芯線和屏蔽線均不允許接觸測試回路的帶高壓部分。

12. 儀器應(yīng)注意防潮,防劇烈振動(dòng)。

13. 當(dāng)現(xiàn)場干擾較大,用工頻無法得到確定結(jié)果時(shí),應(yīng)使用異頻測量,其它情況應(yīng)使用工頻測量。

14. 當(dāng)發(fā)出測量指令后,較長時(shí)間(1分鐘)屏幕上不出現(xiàn)測量結(jié)果,有可能是試品電容太大或死機(jī)造成,重新開機(jī)后降低測量電壓再測。

15. 試品短路將無法測量,儀器自動(dòng)保護(hù)。機(jī)機(jī)頭上方出紙口處伸出一段時(shí),按一下按鍵停止走紙。打印紙?jiān)试S往外拉。


八、儀器結(jié)構(gòu):

測量電路:傅立葉變換、復(fù)數(shù)運(yùn)算等全部計(jì)算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板:打印機(jī)、鍵盤、顯示和通訊中轉(zhuǎn)。 

變頻電源:采用SPWM開關(guān)電路產(chǎn)生大功率正弦波穩(wěn)壓輸出。

升壓變壓器:將變頻電源輸出升壓到測量電壓,zui大無功輸出2KVA/1分鐘。

標(biāo)準(zhǔn)電容器:內(nèi)Cn,測量基準(zhǔn)。

Cn電流檢測:用于檢測內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器電流,10μA~1A。輸入電阻<2Ω。

Cx正接線電流檢測:只用于正接線測量,10μA~1A。輸入電阻<2Ω。

Cx反接線電流檢測:只用于反接線測量,10μA~1A。輸入電阻<2Ω。

反接線數(shù)字隔離通訊:采用精密MPPM數(shù)字調(diào)制解調(diào)器,將反接線電流信號(hào)。

 

 


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