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基礎(chǔ)信息Product information
產(chǎn)品名稱：電導(dǎo)率測(cè)試方案
產(chǎn)品型號(hào)：
更新時(shí)間：2024-08-20
產(chǎn)品簡(jiǎn)介：
專業(yè)為祖國(guó)用戶提供介電常數(shù)K，損耗系數(shù)，電導(dǎo)率測(cè)試方案儀器設(shè)備、測(cè)試方案、技術(shù)培訓(xùn)、維修服務(wù)，為上海華東地區(qū)一家以技術(shù)為導(dǎo)向的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。
產(chǎn)品特性Product characteristics
電阻電容電感值測(cè)量,阻抗參數(shù)評(píng)估和性能分析, 晶體管或集成電路的寄生參數(shù)分析， 介電常數(shù)和損耗角評(píng)估，導(dǎo)磁率和損耗，導(dǎo)電率和 C-V 特性，介電常數(shù)K，損耗系數(shù)，電導(dǎo)率測(cè)試方案： 0.01%-0.05%精度， 5MHz/10MHz/20MHz/30MHz/50MHz/120MHz/500MHz/1GHz/3GHz 頻率。詳細(xì)方案請(qǐng)咨詢堅(jiān)融公司
介電常數(shù)測(cè)試背景介紹
電介質(zhì)材料在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷在表面削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)(真空中)與終介質(zhì)中電場(chǎng)的比值及為介電常數(shù)。常用的電介質(zhì)材料是絕緣體如：陶瓷、云母、玻璃、塑料、有機(jī)材料等，但有些液體也可以作為較好的電介質(zhì)材料。
液體介質(zhì)的介電常數(shù)對(duì)微波化學(xué)、地球物理、遙感環(huán)境檢測(cè)及食品安全等都有重要的意義。通過檢測(cè)汽油介電常數(shù)計(jì)算汽油的辛烷值可以確定汽油的質(zhì)量，在對(duì)油田地下層探測(cè)中，可利用介電常數(shù)來區(qū)分含烴層和含水層，此外實(shí)驗(yàn)證明介電常數(shù)的變化與行車?yán)锍?、?rùn)滑油酸值和鐵含量有良好的關(guān)系，可以利用介電常數(shù)來評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油性能，在食品安全方面，可以用食用油介電常數(shù)的變化來判定高溫加熱或長(zhǎng)時(shí)間存放中的質(zhì)量的變化。
介電常數(shù)的定義
介電常數(shù)描述的是材料與電場(chǎng)之間的相互作用。圖 1 顯示了介電常數(shù)的主要計(jì)算公式。介電常數(shù) 等于復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù) ，或復(fù)數(shù)介電常數(shù) 與真空介電常數(shù) 的比值。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的實(shí)部 表示外部電場(chǎng)有多少電能儲(chǔ)存到材料中; 對(duì)于絕大多數(shù)固體和液體來說，> 1。復(fù)數(shù)相對(duì)介電常數(shù)的虛部稱為損耗系數(shù)，表示材料中儲(chǔ)存的電能有多少消耗或損失到外電場(chǎng)中。 始終 > 0。損耗系數(shù)同時(shí)包括介電材料損耗和電導(dǎo)率的效應(yīng)。
如果用簡(jiǎn)單的矢量圖 (圖 1) 表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)，那么實(shí)部和虛部的相位將會(huì)相差90°。其矢量和與實(shí)軸 () 形成夾角 δ。通常使用這個(gè)角度的正切值 tanδ 或損耗角正切來表示材料的相對(duì)“損耗”。術(shù)語(yǔ)“損耗”在技術(shù)文獻(xiàn)中又稱為“介電損耗”。
用平行板法測(cè)量介電常數(shù)
當(dāng)使用阻抗分析儀測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，通常采用平行板法。平行板法在ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)中又稱為3端子法，其原理是通過在兩個(gè)電極之間插入一個(gè)材料或液體薄片組成一個(gè)電容器，(注: 在本文以下部分中，被測(cè)材料無論是固體還是液體均用 MUT 表示。) 然后測(cè)量其電容，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算介電常數(shù)。
圖2接地電極，可以消除邊緣電容所導(dǎo)致的測(cè)量誤差。保護(hù)電極會(huì)吸收邊緣的電場(chǎng)，所以在電極之間測(cè)得的電容只是由流經(jīng)介電材料的電流形成，這樣便可以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。當(dāng)結(jié)合使用主電極和保護(hù)電極時(shí)，主電極稱為被保護(hù)電極(guarded electrode)。
夾具組成
序號(hào) 項(xiàng)目 描述
1 上電極 電極直徑26mm
2 液體容腔 直徑32mm 厚度2mm
3 液體導(dǎo)管 直徑6mm
4 下電極 電極直徑30mm
5 鎖緊螺絲 4個(gè)羊角鎖緊螺絲
注：少需要注入液體體積：3ml，液體夾具空載電容1.3pF±10%
介電常數(shù)測(cè)試軟件
精密介電常數(shù)分析儀，軟件選配有材料測(cè)試軟件，這個(gè)軟件只能安裝在精密介電常數(shù)分析儀上，不能安裝在表上。通過這個(gè)軟件可以更容易的計(jì)算出相對(duì)介電常數(shù)的相關(guān)參數(shù)，軟件界面如下：
測(cè)試介電常數(shù)
此軟件可以測(cè)試介電常數(shù)隨著頻率變化和時(shí)間變化，當(dāng)掃描時(shí)間變化可以設(shè)置多個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。
掃頻率測(cè)試介電常數(shù)
時(shí)間變化掃描介電常數(shù)變化
測(cè)試步驟
1)設(shè)置好測(cè)試的頻率范圍和點(diǎn)數(shù)
2)在測(cè)試設(shè)置中選擇C0測(cè)試，并選擇等效電路并聯(lián)，不放入任何液體
3)測(cè)試C0值保存到文件
4)通入液體，選擇
5)電極開始測(cè)試按鈕進(jìn)行測(cè)試
注意事項(xiàng)
1)校準(zhǔn)：在測(cè)試完成高濃度離子、導(dǎo)電能力強(qiáng)的液體之后需要將夾具清洗干凈并擦干后再做校準(zhǔn)，防止依附在電極上的離子對(duì)校準(zhǔn)造成影響
2)測(cè)試Co值：當(dāng)夾具在測(cè)試高濃度離子液體之后，再次測(cè)試Co值的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)先用清水清洗干凈，擦干后再測(cè)試Co值，而不是直接將夾具打開擦干后測(cè)試Co值，因?yàn)殡姌O之間會(huì)依附有一定量的導(dǎo)電離子，使得測(cè)試的Co錯(cuò)誤。
3)在校準(zhǔn)或者測(cè)試Co的時(shí)候，將夾具上兩個(gè)軟管水平放置，而不是垂直放置，防止在軟管垂直放置的時(shí)候里面的液體流到兩個(gè)電極的電容腔內(nèi)，造成校準(zhǔn)或測(cè)試Co的錯(cuò)誤
4)在測(cè)試完成有腐蝕性液體后，記得清洗夾具，防止夾具被腐蝕
相關(guān)計(jì)算公式
在測(cè)試介電常數(shù)時(shí)，都做了一個(gè)測(cè)試空氣電容C0，通過儀器測(cè)試Cp-Rp可以通過計(jì)算公式，計(jì)算出介電常數(shù)。
其中對(duì)液體的等效電路模型理解為：
介電常數(shù)等效電路計(jì)算公式：
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