复数介电常数测量

如果以真空为介质的电容器的电容量为C0，以电介质为介质的同一电容器的电容量为C,当电容器两端加上电压U后，前者的电荷量为Q0，后者的电荷量为Q，则电介质的相对介电常 ε′=Q/Q0=C/C0

电介质在极化过程中靠消耗电场的能量而发热。这种能量消耗称为介质损耗,其值为tanδ(δ为损耗角)。这时相对复数介电常数(简称复数介电常数) εr=ε′-jε″=ε′(1-tanδ)

式中 tanδ=ε″/ε′

复数介电常数的测量方法主要有两类，即固定频率法和宽带法。固定频率法的测量不确定度较小，可用于损耗大小不同的测量;宽带法的频带宽，可用于快速测量。

固定频率法又分电桥法、传输线法和谐振法。

①电桥法:将被测件接在电桥的测量臂上，根据接入前后电桥平衡时电容和电阻(或相移和衰减)的变化量可以算出ε′和tanδ,这种方法可用于10~10赫的频率范围，并适于测量损耗较大的电介质。

②传输线法:将被测件与测量线终端的短路波导或同轴线相连接，通过测量接入前后驻波节点位置和驻波系数的变化量可以算出ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围，适于测量损耗量中等的电介质。

③谐振法:将被测件接在谐振回路(或谐振腔)中，通过测量接入前后回路电容和Q值(或腔长和Q值)的变化量可以算出ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围，适于测量损耗较小的电介质。

宽带法包括阶跃法和时域法。利用电介质对阶跃波(或电脉冲)的响应，即电介质的电特性与频域散射参数S(ω)的关系，通过时域测量和傅里叶变换求出在不同频率下的ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围。

介电常数及其测量技术

书 名:介电常数及其测量技术

编着者:刘小明

ISBN:978-7-5635-4410-3

出版时间:2015-08-18

版 次:1-1

介电常数测量仪采用特制介质损耗测试装置和单位计算可以精确的计算出介质损耗及介电常数，在你操作时，再也不用去注意量程和换算单位。在任何频率下，只要能找到谐振点，都能直接读出电感、电容值，大大扩展了电感的测量范围，而不再是固定的几个频率下才能测出电感值的大小。采用DDS数字直接合成方式的内部信号源，具有信号失真小，频率精确、信号幅度稳定的优点，更保证了测量精度的精确性。另外还采用了标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程手动或自动转换，自动稳幅等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至最低，并彻底根除了老Q表在测量Q值时，读数值在不同频率时要加以修正的困惑，使得新Q表在使用时更为方便，测量值更为精确。

本仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和自动测量损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。该仪器广泛地用于科研机关、学校、工厂等单位。仪器遵从标准:《GB/T5594.4-1985》。