介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀 操作手冊(cè)

[GB 7265.1-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方2~18 GHz 5 微擾法

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

檢查電橋的靈敏度開(kāi)關(guān)是否已回另位。

2~18 試方法 GHz 5

檢查周?chē)欠裼袕?qiáng)電磁場(chǎng)干擾，應(yīng)盡量避免。

 電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

電感測(cè)量范圍 14.5nH～8.14H

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉   壓電陶瓷工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀

 Q值量程分檔：1310自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；標(biāo)稱(chēng)誤差

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

[GB 11310-89]壓電陶瓷材料性能測(cè)試方法相對(duì)自由介電常數(shù)溫度特性的測(cè)試 1 kHz 適用于壓電陶瓷材料    壓電陶瓷工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀

檢查周?chē)欠裼袕?qiáng)電磁場(chǎng)干擾，應(yīng)盡量避免。[GB 7265.2-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方法——“開(kāi)式腔”法 3~30 GHz 06 開(kāi)式腔法

CH1 10～99.9999kHz CH2  100～999.999kHz  CH3 1～9.99999MHz CH4 10～70MHz ?頻率指示誤差3×10-5±1個(gè)字

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

 Q值測(cè)量范圍：2～1023；

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

殊材料的制造與檢測(cè)當(dāng)中。對(duì)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)是不勝枚舉。介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國(guó)防各個(gè)領(lǐng)域，并且有發(fā)展的空間和必要性。我們對(duì)測(cè)量介電常數(shù)的方法進(jìn)行總結(jié)，能更清晰的認(rèn)識(shí)測(cè)量方法的現(xiàn)狀，為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法，是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

頻率范圍 10MHz～60MHz  固有誤差 ≤6％±滿(mǎn)度值的2%  工作誤差≤8％±滿(mǎn)度值的2%

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

[GB 7265.2-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方法——“開(kāi)式腔”法 3~30 GHz 06 開(kāi)式腔法

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

直接測(cè)量范圍 1-460P  主電容調(diào)節(jié)范圍 40～500pF  準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（?。?，電阻（?。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：

正切值的測(cè)定方法

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

   c.外型尺寸：（寬×高×深）mm：380×132×280。

對(duì)試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是北京縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

[GB 7265.1-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方2~18 GHz 5 微擾法

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

正切值的測(cè)定方法

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

   其他

對(duì)試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

法——微擾法

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

 相對(duì)濕度：<80％；

ω為角頻率2πf=314(50Hz)

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

工作特性

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉

[GB 11310-89]壓電陶瓷材料性能測(cè)試方法相對(duì)自由介電常數(shù)溫度特性的測(cè)試 1 kHz 適用于壓電陶瓷材料

對(duì)試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

替代法電路圖如下所示，將待測(cè)電容（圖中是待測(cè)電容的介電損耗電阻），限流電阻 (取)、安培計(jì)與信號(hào)源組成一簡(jiǎn)單串聯(lián)電路。合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率和電壓及限流電阻，使安培計(jì)的讀數(shù)在毫安范圍恒定（并保持儀器高的有效位數(shù)），記錄讀數(shù)。將開(kāi)關(guān)打到點(diǎn)，讓標(biāo)準(zhǔn)電容箱和交流電阻箱替代,調(diào)節(jié)和值，使接近。多次變換開(kāi)關(guān)的位置(, 位)，反復(fù)調(diào)節(jié)和，使。假定上的介電損耗電阻與標(biāo)準(zhǔn)電容箱的介電損耗電阻相接近（），則有。[GB/T 1693-2007]硫化橡膠介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角工頻、高頻適用于硫化橡膠

檢查周?chē)欠裼袕?qiáng)電磁場(chǎng)干擾，應(yīng)盡量避免。

介質(zhì)材料的介電常數(shù)一般采用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示，通常采用測(cè)量樣品的電容量，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出，它們滿(mǎn)足如下關(guān)系： 式中為介電常數(shù)，為真空介電常數(shù)，，為樣品的有效面積，為樣品的厚度，為被測(cè)樣品的電容量，通常取頻率為時(shí)的電容量。替代法

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（?。?，電阻（?。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：

[GB 7265.1-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方2~18 GHz 5 微擾法

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲(chǔ)藏、加工、滅菌、分級(jí)及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)。例如，通過(guò)測(cè)量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì)、含水率、發(fā)酵和干燥過(guò)程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外，根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水率確定殺菌時(shí)間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之在路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)中，如果利用常規(guī)的方法，盡管測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大、周期長(zhǎng)、速度慢且對(duì)路面造成破壞。由于土體的含水量、溫度及密度都會(huì)對(duì)其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此可以采用雷達(dá)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過(guò)分析介電性得到路基的密度及壓實(shí)度等參數(shù)，達(dá)到快速測(cè)量路基的密度及壓實(shí)度的目的。此外，復(fù)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用。并且還可通過(guò)對(duì)巖石介電常數(shù)的測(cè)量對(duì)地震進(jìn)行預(yù)報(bào)。上面說(shuō)的是介電常數(shù)測(cè)量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中的應(yīng)用。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)。在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問(wèn)題，同時(shí)具備特殊的物理特性，可以實(shí)現(xiàn)具有特殊性能的新器件。在方面，介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和各種特

在下面的計(jì)算公式中，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個(gè)水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來(lái)。

   c.外型尺寸：（寬×高×深）mm：380×132×280。

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲(chǔ)藏、加工、滅菌、分級(jí)及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)。例如，通過(guò)測(cè)量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì)、含水率、發(fā)酵和干燥過(guò)程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外，根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水率確定殺菌時(shí)間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之在路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)中，如果利用常規(guī)的方法，盡管測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大、周期長(zhǎng)、速度慢且對(duì)路面造成破壞。由于土體的含水量、溫度及密度都會(huì)對(duì)其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此可以采用雷達(dá)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過(guò)分析介電性得到路基的密度及壓實(shí)度等參數(shù)，達(dá)到快速測(cè)量路基的密度及壓實(shí)度的目的。此外，復(fù)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用。并且還可通過(guò)對(duì)巖石介電常數(shù)的測(cè)量對(duì)地震進(jìn)行預(yù)報(bào)。上面說(shuō)的是介電常數(shù)測(cè)量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中的應(yīng)用。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)。在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問(wèn)題，同時(shí)具備特殊的物理特性，可以實(shí)現(xiàn)具有特殊性能的新器件。在方面，介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和各種特

諧振法

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

法——微擾法

（此時(shí)可以不等于）

電感測(cè)量范圍 14.5nH～8.14H

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

   c.外型尺寸：（寬×高×深）mm：380×132×280。

檢查周?chē)欠裼袕?qiáng)電磁場(chǎng)干擾，應(yīng)盡量避免。

頻率范圍 25kHz～10MHz  固有誤差≤5％±滿(mǎn)度值的2%   工作誤差≤7％±滿(mǎn)度值的2%

檢查周?chē)欠裼袕?qiáng)電磁場(chǎng)干擾，應(yīng)盡量避免。

 注：大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見(jiàn)使用方法。

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉

2~18 試方法 GHz 5

（此時(shí)可以不等于）

CH1 10～99.9999kHz CH2  100～999.999kHz  CH3 1～9.99999MHz CH4 10～70MHz ?頻率指示誤差3×10-5±1個(gè)字

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉

   Q值測(cè)量

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

2~18 試方法 GHz 5

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

 Q值量程分檔：1310自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；標(biāo)稱(chēng)誤差

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

   其他

R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

[GB 7265.2-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方法——“開(kāi)式腔”法 3~30 GHz 06 開(kāi)式腔法

檢查電橋的靈敏度開(kāi)關(guān)是否已回另位。

 Q值量程分檔：1310自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；標(biāo)稱(chēng)誤差

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

 消耗功率：約25W；

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

.介電常數(shù)測(cè)量方法綜述介電常數(shù)的測(cè)量按材質(zhì)分類(lèi)可以分為對(duì)固體、液體、氣體以及粉末(顆粒)的測(cè)量。固體電介質(zhì)在測(cè)量時(shí)應(yīng)用為廣泛，通?？梢苑譃閷?duì)固定形狀大小的固體和對(duì)形狀不確定的固體的測(cè)量。相對(duì)于固體，液體和氣體的測(cè)試方法較少。對(duì)于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測(cè)量其介電常數(shù)，誤差在5%左右。此外標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測(cè)量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法。對(duì)于氣體，具體測(cè)試方法少且精度都不十分高。文獻(xiàn)中給出一種測(cè)量方法，以測(cè)量共振頻率為基礎(chǔ)，在LC 串聯(lián)諧振電路中產(chǎn)生震蕩，利用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量諧振頻率，不斷改變壓強(qiáng)和記錄當(dāng)前壓強(qiáng)下諧振頻率，后用作圖或者一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，得到電容變化率進(jìn)而計(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)。

（此時(shí)可以不等于）

法——微擾法

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉

信號(hào)源頻率覆蓋范圍

Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培

介質(zhì)材料的介電常數(shù)一般采用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示，通常采用測(cè)量樣品的電容量，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出，它們滿(mǎn)足如下關(guān)系： 式中為介電常數(shù)，為真空介電常數(shù)，，為樣品的有效面積，為樣品的厚度，為被測(cè)樣品的電容量，通常取頻率為時(shí)的電容量。替代法

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（?。?，電阻（?。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：

法——微擾法

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

直接測(cè)量范圍 1-460P  主電容調(diào)節(jié)范圍 40～500pF  準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培

  凈重：約7kg；

ω為角頻率2πf=314(50Hz)

頻率范圍 10kHz～70MHz

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

電感測(cè)量范圍 14.5nH～8.14H

頻率范圍 10kHz～70MHz

諧振法

2~18 試方法 GHz 5

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

橋體內(nèi)附電位及指零儀，接線及少。
電橋采用接觸電阻小，機(jī)械壽命長(zhǎng)的十進(jìn)開(kāi)關(guān)，保證測(cè)量的穩(wěn)定性 
儀器具有雙屏蔽，能有效防止外部電磁場(chǎng)的干擾。
儀器內(nèi)部電阻及電容元件經(jīng)特殊老化處理，使儀器技術(shù)性能穩(wěn)定可靠。
內(nèi)附高壓電源精度3%
內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容損耗﹤0.00005，名義值100pF

.介電常數(shù)測(cè)量方法綜述介電常數(shù)的測(cè)量按材質(zhì)分類(lèi)可以分為對(duì)固體、液體、氣體以及粉末(顆粒)的測(cè)量。固體電介質(zhì)在測(cè)量時(shí)應(yīng)用為廣泛，通?？梢苑譃閷?duì)固定形狀大小的固體和對(duì)形狀不確定的固體的測(cè)量。相對(duì)于固體，液體和氣體的測(cè)試方法較少。對(duì)于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測(cè)量其介電常數(shù)，誤差在5%左右。此外標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測(cè)量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法。對(duì)于氣體，具體測(cè)試方法少且精度都不十分高。文獻(xiàn)中給出一種測(cè)量方法，以測(cè)量共振頻率為基礎(chǔ)，在LC 串聯(lián)諧振電路中產(chǎn)生震蕩，利用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量諧振頻率，不斷改變壓強(qiáng)和記錄當(dāng)前壓強(qiáng)下諧振頻率，后用作圖或者一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，得到電容變化率進(jìn)而計(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)。

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（取），電阻（?。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：

 電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

 注：大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見(jiàn)使用方法。

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

頻率范圍 10MHz～60MHz  固有誤差 ≤6％±滿(mǎn)度值的2%  工作誤差≤8％±滿(mǎn)度值的2%

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

 電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培

頻率范圍 25kHz～10MHz  固有誤差≤5％±滿(mǎn)度值的2%   工作誤差≤7％±滿(mǎn)度值的2%

檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的，應(yīng)檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

 注：大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見(jiàn)使用方法。

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

殊材料的制造與檢測(cè)當(dāng)中。對(duì)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)是不勝枚舉。介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國(guó)防各個(gè)領(lǐng)域，并且有發(fā)展的空間和必要性。我們對(duì)測(cè)量介電常數(shù)的方法進(jìn)行總結(jié)，能更清晰的認(rèn)識(shí)測(cè)量方法的現(xiàn)狀，為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法，是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

頻率范圍 10kHz～70MHz

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

電感測(cè)量范圍 14.5nH～8.14H

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（?。娮瑁ㄈ。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：

直接測(cè)量范圍 1-460P  主電容調(diào)節(jié)范圍 40～500pF  準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

 電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

   Q表正常工作條件

式中為頻率，為已知電感，為待測(cè)電容。

CH1 10～99.9999kHz CH2  100～999.999kHz  CH3 1～9.99999MHz CH4 10～70MHz ?頻率指示誤差3×10-5±1個(gè)字

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

法——微擾法

R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)

   Q表正常工作條件

檢查電橋的靈敏度開(kāi)關(guān)是否已回另位。

介質(zhì)材料的介電常數(shù)一般采用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示，通常采用測(cè)量樣品的電容量，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出，它們滿(mǎn)足如下關(guān)系： 式中為介電常數(shù)，為真空介電常數(shù)，，為樣品的有效面積，為樣品的厚度，為被測(cè)樣品的電容量，通常取頻率為時(shí)的電容量。替代法

諧振法

直接測(cè)量范圍 1-460P  主電容調(diào)節(jié)范圍 40～500pF  準(zhǔn)確度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

諧振法

比較法，替代法，電橋法，諧振法，表法，直流測(cè)量法和微波測(cè)量法等。各種方法各有特點(diǎn)和適用范圍，因而要根據(jù)材料的性能，樣品的形狀和尺寸大小及所需測(cè)量的頻率范圍等選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法。

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

替代法電路圖如下所示，將待測(cè)電容（圖中是待測(cè)電容的介電損耗電阻），限流電阻 (取)、安培計(jì)與信號(hào)源組成一簡(jiǎn)單串聯(lián)電路。合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率和電壓及限流電阻，使安培計(jì)的讀數(shù)在毫安范圍恒定（并保持儀器高的有效位數(shù)），記錄讀數(shù)。將開(kāi)關(guān)打到點(diǎn)，讓標(biāo)準(zhǔn)電容箱和交流電阻箱替代,調(diào)節(jié)和值，使接近。多次變換開(kāi)關(guān)的位置(, 位)，反復(fù)調(diào)節(jié)和，使。假定上的介電損耗電阻與標(biāo)準(zhǔn)電容箱的介電損耗電阻相接近（），則有。[GB/T 1693-2007]硫化橡膠介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角工頻、高頻適用于硫化橡膠

Cx被測(cè)試品電容值 法拉(pF)

   其他

諧振法

在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲(chǔ)藏、加工、滅菌、分級(jí)及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測(cè)量技術(shù)。例如，通過(guò)測(cè)量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì)、含水率、發(fā)酵和干燥過(guò)程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外，根據(jù)食品的介電常數(shù)、含水率確定殺菌時(shí)間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之在路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)中，如果利用常規(guī)的方法，盡管測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大、周期長(zhǎng)、速度慢且對(duì)路面造成破壞。由于土體的含水量、溫度及密度都會(huì)對(duì)其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此可以采用雷達(dá)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過(guò)分析介電性得到路基的密度及壓實(shí)度等參數(shù)，達(dá)到快速測(cè)量路基的密度及壓實(shí)度的目的。此外，復(fù)介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用。并且還可通過(guò)對(duì)巖石介電常數(shù)的測(cè)量對(duì)地震進(jìn)行預(yù)報(bào)。上面說(shuō)的是介電常數(shù)測(cè)量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中的應(yīng)用。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)。在半導(dǎo)體儲(chǔ)存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問(wèn)題，同時(shí)具備特殊的物理特性，可以實(shí)現(xiàn)具有特殊性能的新器件。在方面，介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和各種特

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

正切值的測(cè)定方法

對(duì)試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

正切值的測(cè)定方法

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

 A/C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下，測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠等單位。A/C高頻Q表是縱橫金鼎儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源，頻率達(dá)60MHz/160MHz，信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率精確、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，更保證了測(cè)量精度的精確性。A主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng)，電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。A/C電容、電感、Q值、頻率、量程都用數(shù)字顯示，在某一頻率下，只要能找到諧振點(diǎn)，都能直接讀出電感、電容值，大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍，而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。A/C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能，能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn)，自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)

電感測(cè)量范圍 14.5nH～8.14H

ω為角頻率2πf=314(50Hz)

   其他

諧振法

[GB 7265.2-87]固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測(cè)試方法——“開(kāi)式腔”法 3~30 GHz 06 開(kāi)式腔法

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量 法拉

正切值的測(cè)定方法

檢查試品的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)符合大于2U+1的標(biāo)準(zhǔn)。

 電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

頻率范圍 10MHz～60MHz  固有誤差 ≤6％±滿(mǎn)度值的2%  工作誤差≤8％±滿(mǎn)度值的2%

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

   Q值測(cè)量

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

頻率范圍 25kHz～10MHz  固有誤差≤5％±滿(mǎn)度值的2%   工作誤差≤7％±滿(mǎn)度值的2%

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

頻率范圍 25kHz～10MHz  固有誤差≤5％±滿(mǎn)度值的2%   工作誤差≤7％±滿(mǎn)度值的2%

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

頻率范圍 25kHz～10MHz  固有誤差≤5％±滿(mǎn)度值的2%   工作誤差≤7％±滿(mǎn)度值的2%

（此時(shí)可以不等于）

   a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

（此時(shí)可以不等于）

比較法，替代法，電橋法，諧振法，表法，直流測(cè)量法和微波測(cè)量法等。各種方法各有特點(diǎn)和適用范圍，因而要根據(jù)材料的性能，樣品的形狀和尺寸大小及所需測(cè)量的頻率范圍等選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法。

比較法比較法的電路圖如下所示，假定上的與接近（），則測(cè)量和上的電壓比即可求得：

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

對(duì)試品施加試驗(yàn)電壓（按部標(biāo)或所規(guī)定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）。

工作特性

式中: U 為測(cè)量電壓 伏特

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

電橋在使用過(guò)程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測(cè)量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。

[GB/T 12636-90]微波介質(zhì)基片復(fù)介電常數(shù)帶狀線測(cè)1~20 GHz 試方法

諧振法測(cè)量電容的原理圖如下，由已知電感（?。娮瑁ㄈ。┖痛郎y(cè)電容組成振蕩電路，改變信號(hào)源頻率使回路諧振，伏特計(jì)上指示大，則電容可由下式求出：