ZJD-C型介电常数及介质损耗测试仪

介电常数测试仪概述：

    ZJD-C型介电常数及介质损耗测试仪作为一代的通用、多用途、多量程的阻抗测试仪器，测试频率上限达到目前国内zui高的160MHz.ZJD-C介电常数测试仪采用了多项技术：

双扫描技术 - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能。

双测试要素输入 - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入。

双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐。

自动化测量技术 -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量。

全参数液晶显示 – 数字显示主调电容、电感、 Q 值、信号源频率、谐振指针。

DDS 数字直接合成的信号源 -确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定。

计算机自动修正技术和测试回路zui优化 —使测试回路 残余电感减至zui低，彻底根除 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑。

　　ZJD-C介电常数及介质损耗测试仪的创新设计，无疑为高频元器件的阻抗测量提供了*的解决方案，它给从事高频电子设计的工程师、科研人员、高校实验室和电子制造业提供了更为方便的检测工具，测量值更为精确，测量效率更高。使用者能在仪器给出的任何频率、任意点调谐电容值下检测器件的品质，无须关注量程和换算单位。

介电常数测试仪工作特性
1．Q值测量
a．Q值测量范围：2～1023；
b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；
c．标称误差

2．电感测量范围

3．电容测量

注：大于直接测量范围的电容测量见使用方法。
4．信号源频率覆盖范围

5．Q合格指示预置功能：预置范围：5～1000
6．Q表正常工作条件
a.环境温度：0℃～+40℃；
b．相对湿度：<80％；
c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
7．其他
a．消耗功率：约25W；
b．净重：约7kg；
c. 外型尺寸：（宽×高×深）mm：380×132×280。
三、介电常数测试仪工作原理
1．“Q”的定义
Q表是根据串联谐振原理设计，以谐振电压的比值来定位Q值。
“Q”表示元件或系统的“品质因数”，其物理含义是在一个振荡周期内贮存的能量与损耗的能量之比。对于电抗元件(电感或电容)来说，即在测试频率上呈现的电抗与电阻之比。

或  …………………………… (1)

图一

在图（一）所示的串联谐振电路中，所加的信号电压为Ui，频率为f，在发生谐振时

 或  ………………………………(2)
回路中电流  …………………………………………(3)
故电容两端的电压  …………………………………(4)
即谐振时电容上的电压与输入电压之比为Q。
Q表就是按上述原理设计的。
2．Q表整机工作原理（见图二）

图二

ZJD-B/ZJD-C型Q表的工作原理框图如图二所示。它以ATM128单片机作为控制核心，实现对各种功能的控制。DDS数字直接合成信号源为Q值测量提供了一个优质的高频信号。信号源输出一路送到程控衰减器和自动稳幅放大控制单元，该单元根据CPU的指令对信号衰减后送往信号激励放大器，同时对信号检波后送出一直流控制信号到压控信号源实现自动稳幅。信号激励部分输出送到一个宽带分压器，由分压器馈给测试调谐回路一个恒定幅度的信号。当测试回路处于谐振状态时，在调谐电容CT两端的信号幅度将是分压器提供的信号幅度Q倍。在CT两端取得的调谐信号被信号放大单元适当放大后送到检波和数字取样单元，检波后送到控制中心CPU去进行数据处理。
ZJD-B调谐电容带动传感器，不断地将电容变化的信息送往中心控制CPU，经处理后计算出电容值，再根据频率值计算出谐振时的频率值。  
ZJD-C调谐电容有步进马达带动，根据不同电容值由CPU计算脉冲数去控制马达。电容值可预置并可电容搜索。  
ZJD-B与ZJD-C型Q表工作频率值、频段、主调电容器值、谐振电感值、Q值、Q值比较设置状态、Q值量程、手/自动状态、频率或电容搜索指示、Q值调谐指示带都显示在液晶屏上，如图三所示。

        图三

整个显示屏共分为四行
行：左边  信号源频率指示，共6位；右边  信号源虚拟频段指示（1-4）。
行：左边  调谐电容指示值，4位；右边  电感指示值，4位。
第三行：左边  Q值指示值；右边  Q值合格比较状态 。
第四行：左边  Q值量程，手动/自动切换指示/调谐点自动搜索指示；
右边上部  Q值量程范围指示；
右边下部  Q值调谐光带指示。
四、介电常数测试仪结构特性：
ZJD-B/ZJD-C型Q表采用了较低的台式机箱，面板采用PC丝印面板，美观大方。
各主要功能单元，除了显示部分为了显示方便和调谐测试回路，放大单元为了减小分布参数，安装在面板上外，其余都安装在机内底板上，详见图四面板示意图。 
A．ZJD-B/ZJD-C型前面板各功能键说明

图四  Q表前面板和外形示意图

1．工作频段选择/1按键，每按一次，切换至低一个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数字键1。
2.工作频段选择/2按键，每按一次，切换至高一个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数字键2。
3．Q值低一档量程选择（手动方式时有效）/3按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键3。
4．Q值高一档量程选择（手动方式时有效）/4按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键4。
5．谐振点频率搜索/5按键，按此键显示屏第四行左部出现SWEEP时，表示仪器正工作在频率自动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键；先按12键后,再按此键，功能为数字键5。
6．ZJD-B：数字键6，先按12键后有效；
ZJD-C：谐振点电容搜索/6按键，按此键后，电容指示不断在变化，步进马达发出轻微的声响时仪器正工作在电容自动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键；先按12键后,再按此键，功能为数字键6。
7．Q值合格范围比较值设定/7按键，按此键后，显示屏第三行右部出现COMP字符，当Q合格时，显示OK，並同时鸣响蜂鸣器，Q不合格时，显示NO。设置Q值合格范围详细说明见后页。先按12键后,再按此键，功能为数字键7。
8．Q值量程自动/手动控制方式选择/8按键，按此键后，显示屏第四行左部出现D对应的指示：AUTO（自动），MAN（手动）；先按12键后,再按此键，功能为数字键8。
9．数字键9，先按12键后有效。
10．数字键0，先按12键后有效。
11．小数点键, 先按12键后有效。
12．复合键频率/电容按键， 次按下（频率指示数在闪烁）为频率数输入，单位为MHz。例：要输入79.5MHz，按一次此键，频率指示数在闪烁，然后输入79.5，再按一下此键即可。 次按下（电容指示数在闪烁）为电容数输入，数输入要满4位。例：要输入79.5P，按二次此键，电容指示数在闪烁，然后输入0795，要输入180.5P，输入1805，有效数后为0的，可以不输入0直接再按一下此键结束输入。
13．频率调谐数码开关。
14．ZJD-B：主调电容调谐（长寿命调谐慢转结构）；ZJD-C：主调电容调谐数码开关。
15．电源开关。
16．液晶显示屏。
17．测试回路接线柱：ZJD-B左边两个为电感接入端，右边两个为外接电容接入端；ZJD-C后边两个为电感接入端，前边两个为外接电容接入端。
18．电感测试范围所对应频率范围表。
B．后面板各功能键说明

图五  Q表后面板示意图

1．～220V电源输入三芯插座，内含保险丝0.5A／220V；
2．信号源工作频率监测输出端（阻抗1kΩ）。
五、介电常数测试仪使用方法
高频Q表是多用途的阻抗测量仪器，为了提高测量精度，除了使Q表测试回路本身残余参量尽可能地小，使耦合回路的频响尽可能地好之外，还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。
1．测试注意事项
a．本仪器应水平安放；
b．如果你需要较精确地测量，请接通电源后，预热30分钟；
c．调节主调电容或主调电容数码开关时，当接近谐振点时请缓调；
d．被测件和测试电路接线柱间的接线应尽量短，足够粗，并应接触良好、可靠，以减少因接线的电阻和分布参数所带来的测量误差；
e．被测件不要直接搁在面板顶部，离顶部一公分以上，必要时可用低损耗的绝缘材料如聚苯乙烯等做成的衬垫物衬垫；
f．手不得靠近试件，以免人体感应影响造成测量误差，有屏蔽的试件，屏蔽罩应连接在低电位端的接线柱。
2．高频线圈的Q值测量（基本测量法）
A．直接法
a．将被测线圈接在“Lx”接线柱上；
b．选择适当的工作频段和工作频率；
c．先调调谐电容器到谐振点，即Q表读数达 ，此读数即为被测电感的有效Q值(Qe)，若需得到被测电感的真实Q值（QT），则应先测出线圈分布电容C0，然后照下式修正