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基礎(chǔ)信息Product information

產(chǎn)品名稱：英國(guó)Wayne Kerr介電常數(shù)測(cè)試儀

產(chǎn)品型號(hào)：

更新時(shí)間：2024-08-19

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

專業(yè)儀器設(shè)備與測(cè)試方案供應(yīng)商——上海堅(jiān)融實(shí)業(yè)有限公司JETYOO INDUSTRIAL & 堅(jiān)友（上海）測(cè)量?jī)x器有限公司JETYOO INSTRUMENTS，專業(yè)為中國(guó)區(qū)用戶提供英國(guó)Wayne Kerr介電常數(shù)測(cè)試儀測(cè)試方案

產(chǎn)品特性Product characteristics

　　專業(yè)儀器設(shè)備與測(cè)試方案供應(yīng)商——上海堅(jiān)融實(shí)業(yè)有限公司JETYOO INDUSTRIAL & 堅(jiān)友(上海)測(cè)量?jī)x器有限公司JETYOO INSTRUMENTS，由安捷倫Agilent支持工程師——堅(jiān) JET 和泰克Tektronix工程師——融 YOO于2012年共同創(chuàng)立，志在破舊立新！*電子測(cè)試行業(yè)代理經(jīng)銷商只專業(yè)做商務(wù)銷售，不專業(yè)做售前測(cè)試方案，不專業(yè)做售后使用培訓(xùn)的空白。我們的技術(shù)銷售工程師均為本科以上學(xué)歷，且均有10年以上儀器行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)為中國(guó)區(qū)用戶提供英國(guó)Wayne Kerr介電常數(shù)測(cè)試儀測(cè)試方案服務(wù)，為上海華東地區(qū)一家以技術(shù)為導(dǎo)向的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。

　　英國(guó)Wayne Kerr介電常數(shù)測(cè)試儀6500B系列

　　6505B - 5MHz

　　6510B - 10MHz

　　6515B - 15MHz

　　6520B - 20MHz

　　6530B - 30MHz

　　6550B - 50MHz

　　65120B - 120MHz

　　廣泛的測(cè)量對(duì)象：

　　無(wú)源元件：電容，電感，電阻，磁心，變壓器，芯片組件，網(wǎng)絡(luò)元件等阻抗參數(shù)測(cè)量。

　　半導(dǎo)體元件：變?nèi)荻O管的C-VDC特性，晶體管或集成電路的寄生參數(shù)分析。

　　其他元件：PCB，繼電器，開關(guān)，電纜，電池等的阻抗評(píng)估。

　　介質(zhì)材料：塑料，陶瓷和其他材料的介電常數(shù)和損耗角評(píng)估。

　　磁性材料：鐵氧體，非晶體和其他磁性材料的導(dǎo)磁率和損耗角評(píng)估。

　　半導(dǎo)體材料：半導(dǎo)體材料的介電常數(shù)，導(dǎo)電率和C-V特性。

　　液晶材料：液晶單元的介電常數(shù)，彈性常數(shù)等C-V特性。

　　英國(guó)Wayne Kerr介電常數(shù)測(cè)試儀使用說(shuō)明書

　　1背景介紹

　　電介質(zhì)材料在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷在表面削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)(真空中)與終介質(zhì)中電場(chǎng)的比值及為介電常數(shù)。常用的電介質(zhì)材料是絕緣體如：陶瓷、云母、玻璃、塑料、有機(jī)材料等，但有些液體也可以作為較好的電介質(zhì)材料。

　　液體介質(zhì)的介電常數(shù)對(duì)微波化學(xué)、地球物理、遙感環(huán)境檢測(cè)及食品安全等都有重要的意義。通過(guò)檢測(cè)汽油介電常數(shù)計(jì)算汽油的辛烷值可以確定汽油的質(zhì)量，在對(duì)油田地下層探測(cè)中，可利用介電常數(shù)來(lái)區(qū)分含烴層和含水層，此外實(shí)驗(yàn)證明介電常數(shù)的變化與行車?yán)锍?、?rùn)滑油酸值和鐵含量有良好的關(guān)系，可以利用介電常數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油性能，在食品安全方面，可以用食用油介電常數(shù)的變化來(lái)判定高溫加熱或長(zhǎng)時(shí)間存放中的質(zhì)量的變化。

　　2電常數(shù)的定義

　　介電常數(shù)描述的是材料與電場(chǎng)之間的相互作用。圖 1 顯示了介電常數(shù)的主要計(jì)算公式。介電常數(shù) 等于復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù) ，或復(fù)數(shù)介電常數(shù) 與真空介電常數(shù) 的比值。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的實(shí)部表示外部電場(chǎng)有多少電能儲(chǔ)存到材料中; 對(duì)于絕大多數(shù)固體和液體來(lái)說(shuō)，> 1。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的虛部稱為損耗系數(shù)，表示材料中儲(chǔ)存的電能有多少消耗或損失到外電場(chǎng)中。始終 > 0。損耗系數(shù)同時(shí)包括介電材料損耗和電導(dǎo)率的效應(yīng)。

　　如果用簡(jiǎn)單的矢量圖 (圖 1) 表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)，那么實(shí)部和虛部的相位將會(huì)相差90°。其矢量和與實(shí)軸 () 形成夾角 δ。通常使用這個(gè)角度的正切值 tanδ 或損耗角正切來(lái)表示材料的相對(duì)“損耗”。術(shù)語(yǔ)“損耗”在技術(shù)文獻(xiàn)中又稱為“介電損耗”。

　　3 用平行板法測(cè)量介電常數(shù)

　　當(dāng)使用阻抗分析儀測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，通常采用平行板法。平行板法在ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)中又稱為3端子法，其原理是通過(guò)在兩個(gè)電極之間插入一個(gè)材料或液體薄片組成一個(gè)電容器，(注: 在本文以下部分中，被測(cè)材料無(wú)論是固體還是液體均用 MUT 表示。) 然后測(cè)量其電容，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。

　　圖2接地電極，可以消除邊緣電容所導(dǎo)致的測(cè)量誤差。保護(hù)電極會(huì)吸收邊緣的電場(chǎng)，所以在電極之間測(cè)得的電容只是由流經(jīng)介電材料的電流形成，這樣便可以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)結(jié)合使用主電極和保護(hù)電極時(shí)，主電極稱為被保護(hù)電極(guarded electrode)。

　　序號(hào) 項(xiàng)目描述

　　1 上電極電極直徑26mm

　　2 液體容腔直徑32mm 厚度2mm

　　3 液體導(dǎo)管直徑6mm

　　4 下電極電極直徑30mm

　　5 鎖緊螺絲 4個(gè)羊角鎖緊螺絲

　　注：少需要注入液體體積：3ml，液體夾具空載電容1.3pF±10%

　　5 1J1002+1J1022配合使用

　　1J1002是用于連接WK儀器和2端口的測(cè)試夾具連接線，通過(guò)高頻校準(zhǔn)器，可以校準(zhǔn)1J1002連接線，然后連接到測(cè)試夾具兩端進(jìn)行測(cè)試，為了增加測(cè)試的準(zhǔn)確性，可以在液體夾具的兩端做開路和短路校準(zhǔn)。

　　6 規(guī)格參數(shù)

　　-測(cè)試頻率范圍：20Hz~30MHz

　　-基本測(cè)試精度：0.05%(6500)

　　-少測(cè)量樣品不少于 3ml

　　-操作溫度：-25℃~125℃

　　-校準(zhǔn)補(bǔ)償：開路短路高頻補(bǔ)償

　　7 校準(zhǔn)流程

　　-連接1J1002，設(shè)置儀器校準(zhǔn)頻率范圍30MHz

　　-對(duì)1J1002連接線做開路、短路、高頻校準(zhǔn)

　　-連接1J1022

　　8 WK 6500B相對(duì)介電常數(shù)測(cè)試軟件

　　Wayne Kerr 6500B 精密阻抗分析儀，軟件選配有材料測(cè)試軟件(訂購(gòu)代碼 /K)，這個(gè)軟件只能安裝在精密阻抗分析儀上，不能安裝在6500P的高頻LCR表上。通過(guò)這個(gè)軟件可以更容易的計(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)的相關(guān)參數(shù)，軟件界面如下：

　　介電常數(shù)測(cè)試參數(shù)：

　　相對(duì)介電常數(shù)復(fù)數(shù)值

　　相對(duì)介電常數(shù)實(shí)部

　　相對(duì)介電常數(shù)虛部

　　損耗因子

　　D 損耗因子

　　軟件設(shè)置

　　1)Non-Contact Method：勾選此選項(xiàng)

　　2)Electrode separation ‘tg’: 輸入2.1

　　3)Material thickness‘tm’：輸入2.1

　　4)閉合液體夾具1J1022，不放入任何的測(cè)試樣品，點(diǎn)擊按鈕 Measure Cg reference data，直至測(cè)試完成。

　　5)通入測(cè)試液體，選擇測(cè)試參數(shù)

　　6)按下儀表上Trigger 觸發(fā)測(cè)試

　　9 WKE Liquid Test測(cè)試液體介電常數(shù)

　　此軟件可以測(cè)試介電常數(shù)隨著頻率變化和時(shí)間變化，當(dāng)掃描時(shí)間變化可以設(shè)置多個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。

　　掃頻率測(cè)試介電常數(shù)

　　時(shí)間變化掃描介電常數(shù)變化

　　測(cè)試步驟

　　1)設(shè)置好測(cè)試的頻率范圍和點(diǎn)數(shù)

　　2)在測(cè)試設(shè)置中選擇C0測(cè)試，并選擇等效電路并聯(lián)，不放入任何液體

　　3)測(cè)試C0值保存到文件

　　4)通入液體，選擇

　　5)電極開始測(cè)試按鈕進(jìn)行測(cè)試

　　10注意事項(xiàng)

　　1)1022校準(zhǔn)：在測(cè)試完成高濃度離子、導(dǎo)電能力強(qiáng)的液體之后需要將1022清洗干凈并擦干后再做校準(zhǔn)，防止依附在電極上的離子對(duì)校準(zhǔn)造成影響

　　2)1022測(cè)試Co值：當(dāng)1022在測(cè)試高濃度離子液體之后，再次測(cè)試Co值的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)先用清水清洗干凈，擦干后再測(cè)試Co值，而不是直接將1022打開擦干后測(cè)試Co值，因?yàn)殡姌O之間會(huì)依附有一定量的導(dǎo)電離子，使得測(cè)試的Co錯(cuò)誤。

　　3)在校準(zhǔn)或者測(cè)試Co的時(shí)候，將1022夾具上兩個(gè)軟管水平放置，而不是垂直放置，防止在軟管垂直放置的時(shí)候里面的液體流到兩個(gè)電極的電容腔內(nèi)，造成校準(zhǔn)或測(cè)試Co的錯(cuò)誤

　　4)在測(cè)試完成有腐蝕性液體后，記得清洗夾具，防止夾具被腐蝕

　　11 相關(guān)計(jì)算公式

　　在測(cè)試介電常數(shù)時(shí)，都做了一個(gè)測(cè)試空氣電容C0，通過(guò)儀器測(cè)試Cp-Rp可以通過(guò)計(jì)算公式，計(jì)算出介電常數(shù)。

　　其中對(duì)液體的等效電路模型理解為：

　　介電常數(shù)等效電路計(jì)算公式：

　　12 訂購(gòu)代碼

　　組件名稱訂購(gòu)代碼

　　4轉(zhuǎn)2測(cè)試連接線(20Hz~120MHz) 1J1002

　　液體測(cè)試夾具 1J1022

　　液體夾具測(cè)試連接軟件 WKE Liquid Test

　　6500B材料分析軟件 /K