怎么测介电常数和介质损耗

• 什么是介电常数

 某一电介质（如硅酸盐、高分子材料）组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值，被称为该电介质材料的相对介电常数

• 什么是介质损耗

​电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下，介质没有周期性损耗，基本上是稳态电流造成的损耗在交流电场作用下，介质损耗除了稳态电流损耗外，还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向，电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多（有时达到几千倍），因此介质损耗通常是指交流损耗。

介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质；

通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε)，可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据。

•  怎么测试介电常数

1. 把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上。

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2. 在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈（本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求），如：1MHz 时电感取100uH，15MHz时电感取1.5uH。
3. 被测样品要求为圆形，直径50.4--52mm/38.4--40mm，这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间(当材料介电大于6的情况下建议材料≥2mm)，样品太薄或太厚就会使测试精度下降，样品要尽可能平整。（小于0.5mm的样品测试，请参考附录三，叠加测试法）
4. 调节S916测试夹具的测微杆，使S916测试夹具的平板电容极片相接为止，按ZERO 清零按键，初始值设置为0。
5. 再松开两片极片，把被测样品夹入平板电容上下极片之间，调节S916测试夹具的测微杆，直到平板电容极片夹住样品止（注意调节时要用S916测试夹具的测微杆，以免夹得过紧或过松），这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值，既是样品的厚度D₂。改变主机上的主调电容容量（旋转主调电容旋钮改变主调电容电容量），使主机处于谐振点（Q值最大值）上。
6. 取出S916测试夹具中的样品，这时主机又失去谐振（Q值变小），此时调节S916测试夹具的测微杆，使主机再回到谐振点（Q值最大值）上，读取测试装置液晶显示屏上的数值记为D_4.
7. 计算被测样品的介电常数:

     Σ＝D₂ / D₄

介电常数测试仪

• 怎么测介质损耗

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1. 主机C₀值的计算方式:

1. 选一个适当的谐振电感接到“Lx”的两端；
2. 将调谐电容器调到200P左右，令这个电容是C₄，
3. 按下仪器面板的频率搜索键，使测试回路谐振，谐振时Q的读数为Q₄(注：若频率搜索未能找到最高Q值谐振点，可以通过频率旋钮来微调频率来达到Q值最大值的谐振点；
4. 将测试夹具接在“Cx”两端，放入材料，上下极片夹紧材料后记住夹具显示值，然后拿出材料，调回到夹具的显示数值，调节主调电容，使测试电路重新谐振，此时可变电容器值为C₃，Q值读数为Q₃。(注：C₃数值肯定比C₄要小)

机构电容的有效电容为：C_z= C₄－C₃

分布电容为机构电容C_Z和电感分布电容C_L（参考电感的技术说明）的和

介质损耗系数/介质损耗正切值为

2. 把S916测试夹具装置上的插头插入到主机测试回路的“电容”两个端子上。
3. 在主机电感端子上插上和测试频率相适应的高Q值电感线圈（本公司 主机配套使用的LKI-1电感组能满足要求），如：1MHz 时电感取100uH，15MHz时电感取1.5uH。
4. 被测样品要求为圆形，直径50.4--52mm/38.4--40mm，这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1--5mm之间，样品太薄或太厚就会使测试精度下降，样品要尽可能平直。
5. 调节S916测试夹具的测微杆，使S916测试夹具的平板电容极片相接为止，按ZERO 清零按键，初始值设置为0。再松开两片极片，把被测样品夹入两片极片之间，调节S916测试夹具的测微杆，到的平板电容极片夹住样品止（注意调节时要用S916测试夹具的，以免夹得过紧或过松），这时能读取的测试装置液晶显示屏上的数值，既是样品的厚度D₂，改变主机上的主调电容容量，使主机处于谐振点（Q值最大值），然后按一次 主机上的小数点（tgδ）键，在显示屏上原电感显示位置上将显示C₀= x x x(C₀=C_z+C_L电感分布电容)需要手动输入，记住厚度D₂的值，此时显示数值为C₂和Q₂。
6. 取出S916测试夹具中的样品，（保持S916测试夹具的平板电容极片之间距不变）这时主机又失去谐振（Q值变小），再改变主机上的主调电容容量，使主机重新处于谐振点（Q值最大值）上。
7. 注意：多次测试同一个材料时，要求保持每次材料厚度的读数一致。
8. 第二次按下 主机上的小数点（tgδ）键，显示屏上原C₂和Q₂显示变化为C₁和Q₁，同时显示介质损耗系数tn =．x x x x x ，即完成测试。
9. 出错提示，当出现tn =  NO 显示时，说明测试时出现了差错，发生了Q₁ ≤ Q₂和C₁ ≤ C₂的错误情况。

​北京航天伟创设备科技有限公司 经营多种型号介电常数测试仪、直流电阻测试仪、体积电阻率测试仪等。