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基礎(chǔ)信息Product information

產(chǎn)品名稱：上海蘇州南京常州杭州寧波嘉興介電常數(shù)測試

產(chǎn)品型號：

更新時間：2024-08-21

產(chǎn)品簡介：

堅融實(shí)業(yè)——一家致力于為祖國用戶提供上海蘇州南京常州杭州寧波嘉興介電常數(shù)測試儀儀器設(shè)備、測試方案、技術(shù)培訓(xùn)、維修計量全面服務(wù)的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。

產(chǎn)品特性Product characteristics

專業(yè)儀器設(shè)備與測試方案供應(yīng)商——上海堅融實(shí)業(yè)有限公司JETYOO INDUSTRIAL & 堅友（上海）測量儀器有限公司JETYOO INSTRUMENTS，為原安捷倫Agilent【現(xiàn)是德KEYSIGHT】品牌技術(shù)經(jīng)理-堅JET與吉時利KEITHLEY【現(xiàn)泰克Tektronix】品牌產(chǎn)品經(jīng)理-融YOO共同創(chuàng)辦，專注工業(yè)測試領(lǐng)域十六年，一家致力于為祖國用戶提供儀器設(shè)備、測試方案、技術(shù)培訓(xùn)、維修計量全面服務(wù)的儀器設(shè)備綜合服務(wù)商。

上海蘇州南京常州杭州寧波嘉興介電常數(shù)測試

主機(jī)：TH2839阻抗分析儀/LCR數(shù)字電橋

夾具：TH26077介電測試夾具

上位機(jī)軟件：介電分析軟件

材料如果在受到外部電場作用時能夠儲存電能，就稱為 "電介質(zhì)"。當(dāng)給平行板電容器施加直流電壓時，如果兩板之間存在介電材料，那么可以儲存比沒有介電材料 (真空) 時更多的電荷。介電材料可以通過中和電極上的電荷，使電容器儲存更多電荷，而通常情況下，這些電荷將流向外部電場。介電材料的電容與介電常數(shù)有關(guān)。當(dāng)在平行板電容器上并聯(lián)直流電壓源 v 時 (圖 1)，兩板之間有介電材料的配置可以比沒有介電材料 (真空) 的配置儲存更多的電荷。

其中，C 和 C0 分別是有和沒有電介質(zhì)時的電容；k' = ε'r 是實(shí)際介電常數(shù)或介電常數(shù)，A 和 t 分別是電容器平板的面積和間距 (圖 1)。介電材料可以通過中和電極上的電荷，使電容器儲存更多電荷，而通常情況下，這些電荷將流向外部電場。根據(jù)上面的方程式可知，介電材料的電容與介電常數(shù)有關(guān)

如果在同一個電容器上并聯(lián)交流正弦電壓源 (圖 2)，得到的電流將包括充電電流 I_C 和與介電常數(shù)有關(guān)的損耗電流 I_I 。材料中的損耗可以用與電容器 (C) 并聯(lián)的電導(dǎo) (G) 表示。

復(fù)數(shù)介電常數(shù) ?? 由實(shí)部??^?? (表示儲存電荷) 和虛部??^???? (表示損耗電荷) 組成。

下面的符號可以互換表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)

??=??^?=????=??^? ??  。

根據(jù)電磁理論，電位移 (電通量密度) ??_??的定義是:  

??_??=????

其中，??=??^?=??_0 ??_??是絕對介電常數(shù)， ??_??是相對介電常數(shù),??_0≈1/36??×10^(?9)是自由空間介電常數(shù)，E 是電場。

介電常數(shù)描述的是材料與電場 E 的相互作用，是一個復(fù)數(shù)。

??=??/??_0 =??_??=??_?????〖??_??〗^"

     介電常數(shù) (k) 等于相對介電常數(shù) (??_?? )，或絕對介電常數(shù) ( ???)與自由空間介電常數(shù) (??_0) 之比。介電常數(shù)的實(shí)部 ( ??_r^′) 表示外部電場有多少電能儲存到材料中。介電常數(shù)的虛部 (??_??^" ) 稱為損耗因子，表示材料中有多少電能耗散到外部電場。介電常數(shù)的虛部 (??_??^" ) 始終大于 0，通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 (??_r^′ )。損耗因子同時包括電介質(zhì)損耗和電導(dǎo)率的效應(yīng)。

     如果用簡單的矢量圖 (圖 3) 表示復(fù)數(shù)介電常數(shù)，實(shí)部和虛部的相位將會相差 90°。其矢量和與實(shí)軸( ??_r^′ ) 形成夾角δ 。材料的相對 "損耗" 等于損耗電量與儲存電量的比值。

損耗正切或 ????????定義為介電常數(shù)的虛部與實(shí)部之比。 D 表示耗散因子， Q 表示品質(zhì)因數(shù)。 損耗正切????????可以讀成tan delta、 損耗正切角或耗散因子。 有時， "品質(zhì)因數(shù)或Q因數(shù)" 也用來描述電子微波材料的特性， 等于損耗正切的倒數(shù)。 對于損耗非常低的材料，  ????????≈??， 所以損耗正切可以用角度單位毫弧度或微弧度來表示。

上海蘇州南京常州杭州寧波嘉興介電常數(shù)測試應(yīng)用領(lǐng)域

無源元件：

電容器、電感器、磁芯、電阻器、壓電器件、變壓器、芯片組件和網(wǎng)絡(luò)元件等的阻抗參數(shù)評估和性能分析。

半導(dǎo)體元件：

LED驅(qū)動集成電路寄生參數(shù)測試分析；變?nèi)荻O管的C-VDC特性；晶體管或集成電路的寄生參數(shù)分析

其它元件：

印制電路板、繼電器、開關(guān)、電纜、電池等阻抗評估

介質(zhì)材料：

塑料、陶瓷和其它材料的介電常數(shù)和損耗角評估

磁性材料：

鐵氧體、非晶體和其它磁性材料的導(dǎo)磁率和損耗角評估

半導(dǎo)體材料：

半導(dǎo)體材料的介電常數(shù)、導(dǎo)電率和C-V特性液晶材料：液晶單元的介電常數(shù)、彈性常數(shù)等C-V特性

單測顯示 列表掃描顯示

液晶CV特性曲線 頻響分析（換能器找諧振點(diǎn)）

阻抗掃描曲線

Cs Rs掃描曲線

A.高精度

自動平衡電橋與普通LCR電橋相比， 它能在更寬的頻率范圍內(nèi)保證更高的頻率精度！ 下圖以同惠電橋為例， 對比了自動平衡電橋與普通電橋在0-10MHz頻率范圍內(nèi)的精度差別。 目前同惠的自動平衡電橋有TH2839系列、 TH2838系列和TH2828系列。

D.功能與界面

B.高穩(wěn)定性和高一致性 C.高速度

功能特點(diǎn)圖F-1 電容串聯(lián)等效模型 圖F-2 電容器的阻抗頻率

F.選配附件

E.材料介電常數(shù)測試

TH2839系列配合專用材料測試夾具TH26077以及上位機(jī)軟件可方便、 精確的測量材料在不同頻率下的介電常數(shù)。

由于于自然界中不存在純凈的電容， 會包含寄生參數(shù)， 我們一般認(rèn)為實(shí)際電容是由本身電容 Cs、 引線電阻 Rs(ESR)， 引線電感 Ls (ESL)串聯(lián)構(gòu)成， 等效電路如圖F-1所示。

根據(jù)阻抗頻率圖大家可以看到， 在頻率遠(yuǎn)小于諧振頻率時， Ls造成的影響忽略不計， 可以等效為只有Cs和Rs串聯(lián)。 當(dāng)頻率接近諧振點(diǎn)時， Ls的作用就不能忽略不計， 對我們的測量結(jié)果影響很大， 當(dāng)頻率遠(yuǎn)大于諧振頻率時， Cs的作用降低， 可以近似認(rèn)為是Rs和Ls的串聯(lián)。

以前大容量電容一般應(yīng)用在低頻領(lǐng)域， 所以客戶對Ls漠不關(guān)心， 只關(guān)注Cs、 Rs， 隨著新能源汽車的發(fā)展， 越來越多的大容量電容應(yīng)用在新能源里面， 實(shí)際使用的頻率越來越高， 這時候引線電感Ls的大小直接能影響電容的質(zhì)量評定， 所以需要精確測量。

客戶測試大電容的常見方法一般有兩種：

?高低頻測試法： 先用低頻去測試Cs、 Rs， 然后用高頻測試Ls， Rs。 這種測試方法要求高低兩種測試頻率必須遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)，才能降低Ls， Cs造成的誤差影響。 所以經(jīng)常有客戶用1MHz去測試大電容來得到Ls值， 但是因為Cs的存在， 同時1MHz這個頻率

離諧振點(diǎn)并不足夠遠(yuǎn)， 所以這種方法測試得到的Cs， Ls這兩個值都只能算是近似值， 精度有限。

?諧振法： 根據(jù)阻抗頻率圖大家可以看到大電容的諧振點(diǎn)阻抗低， 所以用掃頻儀產(chǎn)生信號源， 同時測試電容的阻抗， 尋找諧振點(diǎn)， 然后通過計算就能算出Cs和Ls。

若上述兩種方法仍無法滿足客戶測試需求， 建議采用同惠TH2638A雙頻測試方案來測試大電容， 其測試準(zhǔn)確度與速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述兩種方法。

引線電阻R 引線電感Ls

Cs Rs Ls文件保存：

硬件連接方式： RS232C、 USB、 GPIB、 LAN

數(shù)據(jù)圖像保存格式： TXT、 XLS、 MDB、 CSV、 BMP、 JPG、 PNG

其它功能： 自動記錄、 設(shè)置文件保存、 用戶管理等

保存格式 單次自動保存 列表自動保存結(jié)果

單次 列表 掃描

G.選配附件

H.上位機(jī)軟件

1).通用上位機(jī)軟件

測試方式：

·工作頻率： DC-40 MHz

·最大偏置： ±42 V

·應(yīng)用： SMD器件， 尤其高頻小電容≤3pF或小電感≤1µH， 測試頻率≥100kHz,且對D和Q要求高的器件

·工作頻率： DC-120MHz

·最大直流偏置: ±42V

·應(yīng)用： 小型磁環(huán)單匝電感量測試， 尺寸大小可定制

·工作頻率: DC-100kHz

·最大直流偏置： ±42V

·應(yīng)用： 測試螺栓電容器，DC_LINK電容

·工作頻率： DC-120 MHz

·最大直流偏置: ±42 V

·應(yīng)用： 用于導(dǎo)線類器件的阻抗測試， 帶屏蔽接地端

·工作頻率： DC-120MHz

·最大直流偏置: ±42V

·應(yīng)用： SMD 器件， 尤其高頻小電容≤3pF或小電感≤1µH。 測試 頻率≥100kHz

·工作頻率： DC-15MHz

·最大直流偏置： ±42V

·應(yīng)用： 用于各種 SMD 器件測試

·工作頻率: DC-100kHz

·最大直流偏置： ±42V

·應(yīng)用： 測試電動汽車用薄膜大容量DC_LINK電容

·工作頻率： DC-120 MHz

·DUT尺寸： 10mm – 56mm

·DUT厚度： ≤10mm

·應(yīng)用： 固體材料的介電分析

·工作頻率： DC-13 MHz

·最大直流偏置： ±42 V

·應(yīng)用： 用于各種直插式軸向和徑

向阻抗器件2).壓電陶瓷上位機(jī)軟件

3).阻抗分析軟件（等效電路分析軟件）

分析設(shè)置：

現(xiàn)實(shí)生活中不同類型的器件可以被等效成簡單的3-4個器件組成的電路模型。 阻抗分析儀上位機(jī)提供了7種基本的電路模型用于等效這些器件。 本軟件還提供了自動匹配功能， 即如果被測件為黑盒時， 本軟件自動匹配與符合的模型并進(jìn)行參數(shù)的計算。 您可以通過仿真的等效電路參數(shù)值的阻抗擬合曲線與實(shí)際測量的阻抗曲線進(jìn)行對比， 還可以通過您輸入的參數(shù)按照您選擇的模型進(jìn)行擬合。 此功能等效的電路模型可以直接輸出成TXT文檔方便用戶保存使用。

分析結(jié)果：

主要參數(shù)圖

圖一：計算中 圖二：擬合完成 圖二：擬合完成

主副參數(shù)（導(dǎo)納圓）技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品型號 TH2839 TH2839A

測試信號源

信號源輸出阻抗 100Ω ， ±1% @1kHz

測試頻率

范圍 20Hz-10MHz 20Hz-5MHz

分辨率

20.0000Hz - 99.9999Hz 1mHz

100.000Hz - 999.999Hz 10mHz

1.00000kHz - 9.99999kHz 100mHz

10.0000kHz - 99.9999kHz 1Hz

100.000kHz - 999.999kHz 10Hz

1.00000MHz - 10.00000MHz 100Hz

AC測試信號模式

額定值(ALC OFF)： 設(shè)定電壓為測試端開路時Hcur電壓

設(shè)定電流為測試端短路時從Hcur流出電流

恒定值(ALC ON)： 保持DUT上電壓與設(shè)定值相同

保持DUT上電流與設(shè)定值相同

AC信號

電壓范圍 F≤2MHz 5mVrms-- 2Vrms

F >2MHz 5mVrms -- 1Vrms

分辨率

5mVrms -- 0.2Vrms 100μ Vrms

0.2Vrms -- 0.5Vrms 200μ Vrms

0.5Vrms -- 1Vrms 500μ Vrms

1Vrms -- 2Vrms 1mVrms

電流范圍 50μ Arms -- 20mArms

分辨率

50μ Arms -- 2mArms 1 μ Arms

2mArms -- 5mArms 2 μ Arms

5mArms -- 10mArms 5 μ Arms

10mArms -- 20mArms 10μ Arms

Rdc測試

電壓范圍 100mV — 2V

分辨率 100μ V

電流范圍 0mA— 20mA

分辨率 1μ A

DC偏置

電壓范圍 0V — ± 40V

分辨率

0V -- 5V 100μ V

5V -- 10V 1mV

10V -- 20V 2mV

20V -- 40V 5mV

電流范圍 0mA— ± 100mA

分辨率

0 A -- 50mA 1μ A

50mA -- 100mA 10μ A

電壓源

電壓范圍 -10V -- 10V

分辨率 s1mV

電流范圍 -45mA -- +45mA

輸出阻抗 100Ω

顯示器

尺寸/類型 7英寸 (對角線)TFT LCD顯示器

比例 16： 9

分辨率 800×RGB×480測量功能

測試參數(shù)

Cp-D,Cp-Q,Cp-G,Cp-Rp

Cs-D,Cs-Q,Cs-Rs

Lp-D, Lp-Q, Lp-G, Lp-Rp, Lp-Rdc

Ls-D, Ls-Q, Ls-Rs, Ls-Rdc, Rdc

R-X, Z-θ d, Z-θ r

G-B, Y-θ d, Y-θ r

Vdc-Idc

數(shù)學(xué)功能 A(X+B)+C， X為測試參數(shù)， A、 B、 C為輸入?yún)?shù)

等效電路 串聯(lián)、 并聯(lián)

偏差測量 與標(biāo)稱值的絕對偏差Δ ， 與標(biāo)稱值的百分比偏差Δ %

校準(zhǔn)功能 開路OPEN、 短路SHORT、 負(fù)載LOAD

量程選擇 自動AUTO、 手動HOLD

量程

LCR 100mΩ 、 1Ω 、 10Ω 、 20Ω 、 50Ω 、 100Ω 、 200Ω 、 500Ω 、 1kΩ 、 2kΩ 、 5kΩ 、 10kΩ 、20kΩ 、 50kΩ 、 100kΩ ， 共15檔

Rdc 1Ω 、 10Ω 、 20Ω 、 50Ω 、 100Ω 、 200Ω 、 500Ω 、 1kΩ 、 2kΩ 、 5kΩ 、 10kΩ 、 20kΩ 、 50kΩ 、100kΩ ， 共15檔

觸發(fā)模式 INT、 MAN、 EXT、 BUS

觸發(fā)延遲 0 s -- 999 s， 分辨率100us

測試端配置 四端對

測試電纜長度 0m, 1m, 2m

測量平均 1-255次

測量時間(ms)

速度模式 20Hz 100Hz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz 10MHz

FAST 330 100 20 7.7 5.7 5.6 5.6

MED 380 180 110 92 89 88 88

LONG 480 300 240 230 220 220 220

測量顯示范圍 a 1×10-18； E 1×1018

Cs, Cp ±1.00000 aF -- 999.999 EF

Ls,Lp ±1.00000 aH -- 999.999 EH

D ±0.00001 -- 9.99999

Q ±0.01 -- 9999.99

R, Rs, Rp, X, Z, Rdc ±1.00000 aΩ -- 999.999 EΩ

G,B,Y ±1. 00000 aS -- 999.999 ES

Vdc ±1.00000 aV -- 999.999 EV

Idc ±1.00000 aA -- 999.999 EA

θ r ±1.00000 a rad -- 3.14159 rad

θ d ±0.0001 deg -- 180.000 deg

Δ % ±0.0001% -- 999.999%

t -99.99℃ -- 1000.00℃

Turn Ratio (待擴(kuò)展) ±0.00000 -- 1000.00

基本測量準(zhǔn)確度 0.05%(詳見說明書)

列表掃描

掃描點(diǎn)數(shù) 最多201點(diǎn)

掃描參數(shù) 測試頻率、 AC電壓、 AC電流、 DC BIAS電壓、 DC BIAS電流

第二掃描參數(shù) 無、 量程方式、 測試頻率、 AC電壓、 AC電流、 DC BIAS電壓、 DC BIAS電流、 直流源電壓。

注： 已選擇的第一掃描參數(shù)參數(shù)不能再選為第二掃描參數(shù)。

觸發(fā)模式

順序SEQ 當(dāng)一次觸發(fā)后， 在所有掃描點(diǎn)測量。 /EOM/INDEX只輸出一次。

步進(jìn)STEP 每次觸發(fā)執(zhí)行一個掃描點(diǎn)測量。 每點(diǎn)均輸出/EOM/INDEX， 但列表掃描比較器結(jié)果只在最后的/EOM才輸出。

列表掃描比較器 可為每個掃描點(diǎn)設(shè)置一對下限和上限。

可選擇： 通過第一掃描參數(shù)判斷/通過第二參數(shù)判斷/不用于每一極限。列表掃描時間標(biāo)記 在順序模式中， 將觸發(fā)點(diǎn)設(shè)定為0時， 通過定義時間就可在每個測量點(diǎn)記錄測量開始的時間。

圖形掃描分析

掃描點(diǎn)數(shù) 51、 101、 201、 401、 801點(diǎn)可選

掃描軌跡 主/副參數(shù)可選擇

顯示范圍 自動、 鎖定

坐標(biāo)標(biāo)尺 對數(shù)、 線性

掃描參數(shù) 頻率、 ACV、 ACI、 DCV BIAS/DCI BIAS、 直流電壓源

掃描結(jié)果顯示 主/副參數(shù)最大值/最小值、 設(shè)定點(diǎn)主/副參數(shù)值

掃描圖形存儲 掃描圖形可存儲于儀器內(nèi)部FLASH、 外部USB存儲器或上傳上位機(jī)。

比較器

Bin分檔

主參數(shù) 9 BIN、 OUT_OF_BINS、 AUX_BIN和LOW_C_REJECT

副參數(shù) HIGH、 IN、 LOW

Bin極限設(shè)置 絕對值、 偏差值、 百分偏差值

Bin計數(shù) 0 -- 999999

PASS/FAIL指示 滿足主參數(shù)為9 BIN之一、 副參數(shù)為IN， 前面板PASS燈ON， 否則FAIL ON

測量輔助功能

數(shù)據(jù)緩沖存儲功能 201個測量結(jié)果可分批讀取

保存/調(diào)用功能 40組儀器內(nèi)置非易失存儲器測試設(shè)定文件

500組儀器USB存儲器測試設(shè)定文件/截屏圖形/記錄文件

鍵盤鎖定功能 可鎖定前面板按鍵

接口

USB HOST端口 通用串行總線插座， A類； FAT16/FAT32格式。 U盤存儲或條形碼掃描

USB DEVICE端口 通用串行總線插座， 小型B類（4個接觸位置） ； 與USBTMC-USB488和USB 2.0相符合， 陰接頭用于連接外部控制器。

LAN 10/100BaseT以太網(wǎng)， 8引腳， 兩種速度選擇

HANDLER接口 用于Bin分檔信號輸出

外部DC BIAS控制 控制TH1778/TH1778S偏置電流源， 最多一臺TH1778+5臺TH1778S (120A MAX)

RS232C 標(biāo)準(zhǔn)9針， 交叉

GPIB (選件) 24針D-Sub端口（D-24 類） ， 陰接頭與IEEE488.1、 2和SCPI兼容。

SCANNER(選件) 與TH2819X、 TH2829X SCANNER接口兼容

基本準(zhǔn)確度因子曲線：

注：測試信號電平： 0.3Vrms – 1Vrms

上部數(shù)值（無括號的數(shù)值）適用于中速和慢速，

下部數(shù)值（括號中的數(shù)值）適用于快速。

TH26007A磁環(huán)測試夾具 

TH26108C四端對貼片測試夾具

TH26063四端測試夾具

TH26008ASMD 元件測試夾具 

TH26009B SMD元件測試鉗 

TH26047四端測試夾具

TH26048四端測試夾具 

TH26062A四端測試夾具 

TH26077電介質(zhì)測試夾具