陶瓷介電常數(shù)阻抗分析儀 ; 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
1、儀器設(shè)備:
(1) Q表測(cè)試儀、電感箱、樣品夾具等;
(2)千分游標(biāo)卡尺;
2、樣品要求:圓形片:厚度2?0.5mm,直徑為Φ38?1mm。
陶瓷介電常數(shù)阻抗分析儀環(huán)境
(1) 請(qǐng)不要在多塵、多震動(dòng)、 ;日光直射、有腐蝕氣體下使用。
(2) 儀器正常工作時(shí)應(yīng)在溫度為 0℃~40℃ ;, ;相對(duì)濕度≤75%環(huán)境下,因此請(qǐng)盡量在此條件下使 ;用儀器, ;以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。
(3) 本測(cè)試儀器后面板裝有散熱裝置以避免內(nèi)部溫度上升,為了確保通風(fēng)良好,切勿阻塞左右通 ;風(fēng)孔,以使本儀器維持準(zhǔn)確度。
(4) 本儀器已經(jīng)經(jīng)過(guò)仔細(xì)設(shè)計(jì)以減少因AC ; ;電源端輸入帶來(lái)的雜波干擾,然而仍應(yīng)盡量使其在低 ;噪聲的環(huán)境下使用,如果無(wú)法避免,請(qǐng)安裝電源濾波器。
(5) 儀器長(zhǎng)期不使用,請(qǐng)將其放在原始包裝箱或相似箱子中儲(chǔ)存在溫度為 5℃~40℃ ;, ;相對(duì)濕度 ;不大于85%RH ; ;的通風(fēng)室內(nèi),空氣中不應(yīng)含有腐蝕測(cè)量?jī)x的有害雜質(zhì),且應(yīng)避免日光直射。
(6) 儀器特別是連接被測(cè)件的測(cè)試導(dǎo)線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng),以免對(duì)測(cè)量產(chǎn)生干擾。
實(shí)驗(yàn)步驟
1、本儀器適用于110V/220V,50Hz交流電,使用前要檢查電壓情況,以保證測(cè)試條件的穩(wěn)定。
2、開(kāi)機(jī)預(yù)熱15分鐘,使儀器恢復(fù)正常狀態(tài)后才能開(kāi)始測(cè)試。
3、按部件標(biāo)準(zhǔn)制備好的測(cè)試樣品,兩面用特種鉛筆或?qū)щ娿y漿涂覆,使樣品兩面都各自導(dǎo)電,但南面之間不能導(dǎo)通,備用。
4、選擇適當(dāng)?shù)妮o助線圈插入電感接線柱。根據(jù)需要選擇振蕩器頻率,調(diào)節(jié)測(cè)試電路電容器使電路諧振。假定諧振時(shí)電容為C1,品質(zhì)因素為Q1。
5、將被測(cè)樣品接在Cx接線柱上。
6、再調(diào)節(jié)測(cè)試電路電容器使電路諧振,這時(shí)電容為C2,可以直接讀出Q2。
7、用游標(biāo)卡尺量出試樣的直徑Φ和厚度d(分別在不同位置測(cè)得兩個(gè)數(shù)據(jù),再取其平均值)。
安全使用
請(qǐng)使用電源按鈕開(kāi)關(guān)設(shè)備,設(shè)備完全關(guān)閉前禁止拔出電源線或斷開(kāi)電源,否則會(huì)損壞設(shè)備硬件,影響設(shè)備使用壽命。
建議不要在設(shè)備中安裝其他軟件,這可能影響設(shè)備工作狀態(tài)。如要使用本設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng),建議自行安裝殺毒軟件。
通道號(hào)碼
高亮顯示為當(dāng)前激活的通道。列表模式中同時(shí)可存在8個(gè)通道,每個(gè)通道可以設(shè)置不同的環(huán)境變量 (頻率、 電平、偏置等) 以及測(cè)量參數(shù)。可以通過(guò)點(diǎn)擊通道號(hào)碼按鈕來(lái)切換通道。
被測(cè)點(diǎn)序號(hào)
顯示了被測(cè)點(diǎn)的序號(hào),可以在列表設(shè)置頁(yè)面中進(jìn)行修改。
測(cè)量條件
顯示了被測(cè)點(diǎn)的測(cè)量條件,包括:測(cè)量頻率、平均次數(shù)、測(cè)量電平、交流量程、直流偏置。這些參數(shù)可以在列表設(shè)置頁(yè)面中被修改。
測(cè)量參數(shù)及測(cè)量結(jié)果
依次顯示了被測(cè)點(diǎn)當(dāng)前的測(cè)量參數(shù)以及測(cè)量結(jié)果??梢栽跍y(cè)量參數(shù)菜單中更改需要測(cè)量參數(shù)。
注意事項(xiàng)
(1)電壓或頻率的劇烈波動(dòng)常使電橋不能達(dá)到良好的平衡,所以測(cè)定時(shí),電壓和頻率要求穩(wěn)定,電壓變動(dòng)不得大于1%,頻率變動(dòng)不得大于0.5%。
(2)電極與試樣的接觸情況,對(duì)tgδ的測(cè)試結(jié)果有很大影響,因此涂銀導(dǎo)電層電極要求接觸良好、均勻,而厚度合適。
(3)試樣吸濕后,測(cè)得的tgδ值增大,影響測(cè)量精度,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格避免試樣吸潮。
(4)在測(cè)量過(guò)程中,注意隨時(shí)電橋本體屏蔽的情況,當(dāng)電橋真正達(dá)到平衡,“本體-屏蔽”開(kāi)關(guān)置于任何一邊時(shí),檢查計(jì)光帶均應(yīng)最小,而無(wú)大變化。
測(cè)試條件的設(shè)置與數(shù)據(jù)分析囚的圖形化方法
測(cè)試條件的精確設(shè)置以及數(shù)據(jù)分析的圖形化方法對(duì)于從復(fù)雜的測(cè)試數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值信息至關(guān)重要。本章將對(duì)如何設(shè)定測(cè)試條件提供詳細(xì)
指導(dǎo),并探索如何利用圖形化工具使數(shù)據(jù)分析過(guò)程更高效、直觀。
5.1測(cè)試條件的精確設(shè)置
測(cè)試條件的設(shè)置需依據(jù)具體的測(cè)試對(duì)象及其特性來(lái)調(diào)整,才能確保獲得準(zhǔn)確、可重復(fù)的測(cè)試結(jié)果。
5.1.1根據(jù)樣本特性調(diào)整測(cè)試條件
測(cè)試條件包括測(cè)試頻率、電壓或電流幅度、測(cè)試溫度等,它們直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性。例如,針對(duì)不同的電池類型,其化學(xué)
性質(zhì)決定了必須選擇最適宜的測(cè)試頻率范圍,以準(zhǔn)確反映電池內(nèi)部的電化學(xué)特性。此外,對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試時(shí),樣品的尺寸、形狀和初始狀
態(tài)同樣會(huì)對(duì)手段的測(cè)試條件產(chǎn)生影響。
執(zhí)行步驟:
1.確定測(cè)試目標(biāo)和樣本特性。
2.根據(jù)樣本特性選擇合適的頻率范圍、電壓和電流幅度。
3.設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)境參數(shù),如溫度、濕度等,確保其對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響最小化。
阻抗分析儀在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。在電子電路設(shè)計(jì)與研發(fā)領(lǐng)域,工程師利用它測(cè)試電容、電感、電阻等元器件的性能參數(shù),判斷其是否符合設(shè)計(jì)要求,優(yōu)化電路設(shè)計(jì);在材料科學(xué)領(lǐng)域,可用于測(cè)量材料的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率等電學(xué)和磁學(xué)特性,幫助研究人員了解材料的電學(xué)性能,開(kāi)發(fā)新型電子材料;在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,能通過(guò)測(cè)量生物組織的阻抗特性,輔助疾病診斷,如利用人體組織在健康和患病狀態(tài)下阻抗的差異,實(shí)現(xiàn)早期疾病篩查;在電池研究中,阻抗分析儀可以評(píng)估電池的內(nèi)阻、充放電性能等,為電池的研發(fā)和質(zhì)量控制提供重要依據(jù)。
阻抗分析儀的工作原理:
阻抗分析儀的測(cè)量硬件經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)特定的測(cè)量技術(shù)。這些技術(shù)各有千秋,阻抗分析儀正是通過(guò)這些方法來(lái)進(jìn)行未知阻抗的測(cè)量。其中,電橋法是一種常用的技術(shù),它通過(guò)比較未知阻抗與已知標(biāo)準(zhǔn)阻抗的電壓或電流差異來(lái)工作。
圖2展示了電橋電路方法,其中D代表儀器,Zx表示未知阻抗。這種經(jīng)典技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)單的電橋電路將待測(cè)阻抗與已知參考阻抗進(jìn)行對(duì)比。在低頻測(cè)量領(lǐng)域,這種方法既簡(jiǎn)便又高效。但遺憾的是,它無(wú)法適用于高頻測(cè)量或極低阻抗值的測(cè)量。接下來(lái),我們將介紹另一種技術(shù)——電流-電壓(IV)法。
圖3展示了電流-電壓測(cè)量法的電路。在此方法中,我們向電路或元件施加一個(gè)已知電壓,并隨后測(cè)量由此產(chǎn)生的電流,從而計(jì)算出阻抗。這種技術(shù)既直觀又適用范圍廣泛。然而,應(yīng)用時(shí)需格外注意電壓與電流之間的相位差異。此外,射頻(RF)IV法也是值得關(guān)注的一種技術(shù)。
圖4展示了射頻IV方法的電路。這一技術(shù)對(duì)IV方法進(jìn)行了拓展,使其能在射頻電路中廣泛應(yīng)用的較高頻率下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量。為了在這些高頻環(huán)境下精確捕捉相位差,該技術(shù)需要更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)。接下來(lái),我們將介紹另一種重要的測(cè)量方法——自動(dòng)平衡電橋法。
圖5展示了自動(dòng)平衡電橋法的應(yīng)用。這種方法巧妙地運(yùn)用了反饋機(jī)制,使得電橋電路在頻率發(fā)生變化時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡。其頻率和阻抗的支持范圍相當(dāng)廣泛,同時(shí)保持了高精度的測(cè)量效果。然而,需要注意的是,這種方法的硬件設(shè)計(jì)相對(duì)較為復(fù)雜。接下來(lái),我們將探討如何利用阻抗分析儀來(lái)精確測(cè)量電子元件的阻抗。
圖6展示了阻抗分析儀的測(cè)試裝置。該裝置主要包括阻抗分析儀、精心設(shè)計(jì)的測(cè)試夾具、電纜和適配器,以及將被測(cè)元件插入適合其特定行為的測(cè)試夾具中。
如何使用阻抗分析儀來(lái)測(cè)量電路中的復(fù)雜阻抗呢 .
首先,我們需要了解電路塊、印刷電路板及其組件的阻抗特性,這些特性會(huì)受到信號(hào)頻率、電壓、溫度、濕度等因素的影響。因此,通過(guò)阻抗分析儀的測(cè)量,我們可以對(duì)每個(gè)電路塊的阻抗行為進(jìn)行建模,包括放大器子系統(tǒng)或?yàn)V波器子系統(tǒng)的輸入和輸出阻抗。
此外,寄生電容和電感的測(cè)量也是至關(guān)重要的。在實(shí)際工作條件下,這些參數(shù)會(huì)對(duì)PCB和元件的性能產(chǎn)生顯著影響,特別是在敏感的射頻電路中。因此,我們必須根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)寄生電容和電感進(jìn)行建模。
另外,阻抗分析儀還廣泛應(yīng)用于測(cè)量印刷電路板和基板所用材料的介電常數(shù)。這些材料對(duì)電路性能和電磁干擾具有關(guān)鍵影響。通過(guò)阻抗分析儀的測(cè)量,我們可以了解材料在實(shí)際工作條件下的行為,從而優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。
此外,阻抗分析儀還支持對(duì)晶圓、半導(dǎo)體和PCB中所用材料的高阻抗下介電常數(shù)、低阻抗下磁導(dǎo)率以及金屬氧化物半導(dǎo)體制造過(guò)程中氧化層的電容和基底雜質(zhì)的密度等參數(shù)的測(cè)量。這些測(cè)量結(jié)果對(duì)于設(shè)備制造商了解材料在實(shí)際工作條件下的行為至關(guān)重要。
典型應(yīng)用場(chǎng)景
?電子元件?:電感、電容、壓電陶瓷的阻抗特性評(píng)估?。
?材料科學(xué)?:聚合物固化、陶瓷相變分析?。
?生物醫(yī)學(xué)?:細(xì)胞阻抗監(jiān)測(cè)及微流控系統(tǒng)測(cè)試?
電子元器件與電路材料
. 無(wú)源元件 . :精確測(cè)量電感、電容、電阻的阻抗參數(shù)(如Q值、損耗角正切)及頻率響應(yīng)特性,適用于濾波器、諧振器等電路設(shè)計(jì)。
. 半導(dǎo)體器件 . :分析晶體管、二極管等器件的界面阻抗和載流子遷移率,評(píng)估高頻性能 . 。
電介質(zhì)與功能材料
. 陶瓷與壓電材料 . :測(cè)試壓電陶瓷的介電常數(shù)、機(jī)械-電耦合系數(shù),用于超聲波換能器設(shè)計(jì)。
. 聚合物與復(fù)合材料 . :評(píng)估絕緣材料的介電損耗、導(dǎo)電填料的分布均勻性,如導(dǎo)電TPU、環(huán)氧樹(shù)脂等 . 。
能源與電化學(xué)材料
. 電池材料 . :通過(guò)EIS(電化學(xué)阻抗譜)分析電極的電荷轉(zhuǎn)移電阻、離子擴(kuò)散系數(shù),優(yōu)化鋰離子電池性能 . 。
. 超級(jí)電容器 . :測(cè)量多孔電極的界面電容和等效串聯(lián)電阻(ESR) . 。
北廣精儀公司電性能及橡膠塑料相關(guān)產(chǎn)品:
BWN拉力材料試驗(yàn)機(jī)(符合國(guó)標(biāo)GB/T1172-1999、GB/T2975-1998、GB/T10632-1989)
BDJC-10KV-200KV電壓擊穿試驗(yàn)儀(符合國(guó)標(biāo)GB1408-2006、GB/T1695-2005、GB/T3333、HG/T 3330、GB12656、ASTM D149)
BEST-121體積表面電阻率測(cè)定儀(符合國(guó)標(biāo)GB/T 1410、2439、10581、1692、12703.4、10064、ASTM D257-99)
BQYH-96塑料球壓痕硬度計(jì)(符合國(guó)標(biāo)GB/T3398-2008)
BEST-19導(dǎo)體材料電阻率測(cè)試儀
M-200橡膠塑料滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(國(guó)標(biāo),非國(guó)標(biāo),可定制)
GDAT-A介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀(可測(cè)試固體液體
BQS-37A高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀
BDH-20KV絕緣材料耐電弧性能試驗(yàn)儀/高電壓小電流測(cè)試儀
BWK-300A液顯熱變形維卡軟化點(diǎn)溫度測(cè)定儀
BQYH-96塑料球壓痕硬度計(jì)
BRT-400Z熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀/熔融指數(shù)儀
BMD-A計(jì)算機(jī)控制馬丁耐
HMYX-2000海綿泡沫壓陷硬度測(cè)定儀
HMLQ-500海綿泡沫落球回彈儀
HMPL-2000海綿泡沫疲勞沖擊測(cè)定儀
HMLS-1000海綿拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)
HMYS-200海綿壓縮永久變形試驗(yàn)機(jī)
HMMD-A海綿密度測(cè)定儀
JF-3氧指數(shù)測(cè)定儀
XCY-III低溫脆性試驗(yàn)機(jī)
BLD-600V漏電起痕試驗(yàn)儀
BLD-6000V高壓漏電起痕試驗(yàn)儀
BLC-2000落球沖擊試驗(yàn)機(jī)
BLB-30管材落鏢沖擊試驗(yàn)機(jī)
BCM-03擺錘薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)
CZF-5水平垂直燃燒試驗(yàn)儀
BZR-A汽車內(nèi)飾材料阻燃性能試驗(yàn)機(jī)
BYL-01啞鈴制樣機(jī)
BJ-50簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)  ;
BX-50懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)
BM-201門尼粘度試驗(yàn)機(jī)
BL-200無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀
cp-s沖片機(jī)手動(dòng)  ;
cp-q氣動(dòng)沖片機(jī)
業(yè)務(wù)咨詢:932174181 媒體合作:2279387437 24小時(shí)服務(wù)熱線:15136468001 盤古機(jī)械網(wǎng) - 全面、科學(xué)的機(jī)械行業(yè)免費(fèi)發(fā)布信息網(wǎng)站 Copyright 2017 PGJXO.COM 豫ICP備12019803號(hào)