介电常数的精确测试是材料研发与应用的关键环节,目前主要分为手动测试与自动测试两大类,其核心原理均基于谐振电路。
手动测试:经典方法的精准把控
以 LDJD 系列仪器为例,手动测试需先将样品夹入平板电容器,调节测微杆至一极片夹紧样品,读取厚度 D2;再通过调节主调电容使电路达到谐振点(Q 值最大),取出样品后再次调节电容至谐振,读取空气层厚度 D4,介电常数 ε=D2/D4。这一过程中,“谐振点搜索" 是关键 —— 当电路谐振时,电感与电容的能量交换达到平衡,此时测得的电容值最准确。手动测试适合实验室场景,对操作人员的经验要求较高。
自动测试:科技赋能的效率升级
借助自动测试软件模块,流程被大幅简化:夹紧样品后,按动按键即可记录 D2 数据,取出样品后再次操作,仪器会自动保存 D4 并计算 ε。自动测试的优势在于减少人为误差,尤其适合批量测试。此外,针对超薄材料(如 50μm 以下),需采用叠加测试法 —— 将多片材料叠加至合适厚度(如 50μM 需 30 层),用锡箔纸隔离上下极片,通过公式 ε=(D2-2×DX)/D4 消除锡箔厚度影响,确保数据可靠。
无论是哪种方法,测试前仪器预热 30 分钟、选择与频率匹配的高 Q 值电感(如 1MHz 用 115μH 电感)都是保证精度的必要步骤。从手动到自动,测试技术的演进不仅提升了效率,更让复杂材料的介电性能分析变得触手可及。