博牛论坛

產品搜索 Search
產品目錄 Product catalog
技術文章首頁 > 技術文章 > 介電常數基本常識
介電常數基本常識
點擊次數:1225 發布時間:2019-04-12
介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與終介質中電場比值即為介電常數(permeablity),又稱誘電率.如果有高介電常數的材料放在電場中,場的強度會在電介質內有可觀的下降。常用電介質的介電常數(瓷器,云母,玻璃,塑料等)見于電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。干空氣是良好的電介質,并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質,其相對介電常數約為80。 一個電容板中充入介電常數為ε的物質后電容變大ε倍。電介質有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性。例如,當一個電介質材料放在兩個電荷之間,它會減少作用在它們之間的力,就像它們被移遠了一樣。當電磁波穿過電介質,波的速度被減小,有更短的波長。 相對介電常數εr可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為空氣的時候測試電容器的電容C0。然后,用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質后側得電容Cx。然后相對介電常數可以用下式計算 εr=Cx/C0 對于時變電磁場,物質的介電常數和頻率相關,通常稱為介電系數。介電常數又叫介質常數,介電系數或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個系數,以字母ε表示,單位為法/米 附常見溶劑的介電常數(注??的為物質名稱不一定正確)H2O (水) 78.5 HCOOH (甲酸) 58.5 HCON(CH3)2 ("基酮"??) 36.7 CH3OH (甲醇) 32.7 C2H5OH (乙醇) 24.5 CH3COCH3 (丙酮) 20.7 n-C6H13OH ("多聚己醇"??) 13.3 CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15 C6H6 (苯) 2.28 CCl4 (四氯化碳) 2.24 n-C6H14 ("多聚己烷"??) 1.88

1.        在主機電感端子上插上和測試頻率相適應的高Q值電感線圈(本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求),如:1MHz 時電感取100uH,15MHz時電感取1.5uH。

2.        被測樣品要求為圓形,直徑50.4--52mm/38.4--40mm,這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間(當材料介電大于6的情況下建議材料≥2mm),樣品太薄或太厚就會使測試精度下降,樣品要盡可能平整。(小于0.5mm的樣品測試,請參考附錄三,疊加測試法)

3.        調節S916測試夾具的測微桿,使S916測試夾具的平板電容極片相接為止,按ZERO 清零按鍵,初始值設置為0。

  1. 再松開兩片極片,把被測樣品夾入平板電容上下極片之間,調節S916測試夾具的測微桿,直到平板電容極片夾住樣品止(注意調節時要用S916測試夾具的測微桿,以免夾得過緊或過松),這時能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數值,既是樣品的厚度D2。改變主機上的主調電容容量(旋轉主調電容旋鈕改變主調電容電容量),使主機處于諧振點(Q值大值)上。
  2. 取出S916測試夾具中的樣品,這時主機又失去諧振(Q值變小),此時調節S916測試夾具的測微桿,使主機再回到諧振點(Q值大值)上,讀取測試裝置液晶顯示屏上的數值記為D4.
  3. 計算被測樣品的介電常數:

     Σ=D2 / D4

 

介質損耗測試方法與步驟

1.    主機C0值的計算方式:

  1. 選一個適當的諧振電感接到“Lx”的兩端;
  2. 將調諧電容器調到200P左右,令這個電容是C4
  3. 按下儀器面板的頻率搜索鍵,使測試回路諧振,諧振時Q的讀數為Q4(注:若頻率搜索未能找到高Q值諧振點,可以通過頻率旋鈕來微調頻率來達到Q值大值的諧振點;
  4. 將測試夾具接在“Cx”兩端,放入材料,上下極片夾緊材料后記住夾具顯示值,然后拿出材料,調回到夾具的顯示數值,調節主調電容,使測試電路重新諧振,此時可變電容器值為C3,Q值讀數為Q3。(注:C3數值肯定比C4要小)

機構電容的有效電容為:Cz= C4-C3

分布電容為機構電容CZ和電感分布電容CL(參考電感的技術說明)的和

介質損耗系數/介質損耗正切值為

 

2. 把S916測試夾具裝置上的插頭插入到主機測試回路的“電容”兩個端子上。

3. 在主機電感端子上插上和測試頻率相適應的高Q值電感線圈(本公司 主機配套使用的LKI-1電感組能滿足要求),如:1MHz 時電感取100uH,15MHz時電感取1.5uH。

4. 被測樣品要求為圓形,直徑50.4--52mm/38.4--40mm,這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場引起的誤差的有效辦法。樣品厚度可在1--5mm之間,樣品太薄或太厚就會使測試精度下降,樣品要盡可能平直。

5. 調節S916測試夾具的測微桿,使S916測試夾具的平板電容極片相接為止,按ZERO 清零按鍵,初始值設置為0。再松開兩片極片,把被測樣品夾入兩片極片之間,調節S916測試夾具的測微桿,到的平板電容極片夾住樣品止(注意調節時要用S916測試夾具的,以免夾得過緊或過松),這時能讀取的測試裝置液晶顯示屏上的數值,既是樣品的厚度D2,改變主機上的主調電容容量,使主機處于諧振點(Q值大值),然后按一次 主機上的小數點(tgδ)鍵,在顯示屏上原電感顯示位置上將顯示C0= x x x(C0=Cz+CL電感分布電容)需要手動輸入,記住厚度D2的值,此時顯示數值為C2和Q2

6. 取出S916測試夾具中的樣品,(保持S916測試夾具的平板電容極片之間距不變)這時主機又失去諧振(Q值變小),再改變主機上的主調電容容量,使主機重新處于諧振點(Q值大值)上。

7. 注意:多次測試同一個材料時,要求保持每次材料厚度的讀數一致。

8. 第二次按下 主機上的小數點(tgδ)鍵,顯示屏上原C2和Q2顯示變化為C1和Q1,同時顯示介質損耗系數tn =.x x x x x ,即完成測試。

9. 出錯提示,當出現tn =  NO 顯示時,說明測試時出現了差錯,發生了Q1 ≤ Q2和C1 ≤ C2的錯誤情況。

 

附錄

顯示數據介紹:

 

C1

材料拿出后,諧振時測得的電容值

C2

材料在夾具中,諧振時測得的電容值

Q1

材料拿出后,諧振時測得的Q值

Q2

材料在夾具中,諧振時測得的Q值

CZ

主機+測試夾具測得的結構電容值

CL

標準電感的分布電容值

C0

結構電容值+電感的分布電容值

D2

材料的厚度

tn

介質損耗系數/介質損耗正切值

 

附錄

LKI-1電感組

LKI-1型電感組共包括不同電感量的電感9個,凡儀器在進行測試線圈的分布電容量,電容器的電容量,高頻介質損耗,高頻電阻和傳輸線特性阻抗等高頻電路和元件的電性能時,必須用電感組作輔助工具。

本電感組有較高Q值,能使儀器測量時得到尖銳諧振點,因而增加其測量的準確度,各電感的有關數據如下表:

電感No

電感量

準確度%

Q值≥

分布電容約略值

諧振頻率范圍 MHz

適合介電常數測試頻率

QBG-3E

AS2853A

1

0.1μH

±0.05μH

180

5pF

20~70

31~103

50MHz

2

0.5μH

±0.05μH

200

5pF

10~37

14.8~46.6

15MHz

3

2.5μH

±5%

200

5pF

4.6~17.4

6.8~21.4

10MHz

4

10μH

±5%

200

6pF

2.3~8.6

3.4~10.55

5MHz

5

50μH

±5%

180

6pF

1~3.75

1.5~4.55

1.5MHz

6

100μH

±5%

200

6pF

0.75~2.64

1.06~3.20

1MHz

7

1mH

±5%

150

8pF

0.23~0.84

0.34~1.02

0.5MHz

8

5mH

±5%

130

8pF

0.1~0.33

0.148~0.39

0.25MHz

9

10mH

±5%

90

8pF

0.072~0.26

0.107~0.32

0.1MHz

10

15nH

±10%

40

0

 

100

100MHz

 

附錄

粘性材料以及超薄材料的測試方法

一  如何測試帶粘性超薄絕緣材料的介電常數

1 用錫箔紙覆膠在材料的兩面,上下層錫箔紙不能接觸。錫箔紙厚度為DX;

2 超薄材料需要疊加:疊加方式如下

                                   250μ貼合6層后測試;

200μ貼合8層后測試;

175μ貼合9層后測試;

125μ貼合12層后測試;

100μ貼合15層后測試;

75μ貼合20層后測試;

50μ貼合30層后測試。

3 計算公式

  Σ=(D2-2*DX)/D4

4 介質損耗系數測試同理

在線客服
電話
86-0351-7265233
中国竞彩网 山西福彩网 七星彩票网 青海福彩网 西藏福彩网 西藏福彩网 上海福彩网 湖南福彩网