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關(guān)于高介電溫譜儀測(cè)量系統(tǒng)的基本知識(shí)和原理

  • 發(fā)表時(shí)間:2024-04-15
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關(guān)于高介電溫譜儀測(cè)量系統(tǒng)的基本知識(shí)和原理


高溫介電溫譜測(cè)量系統(tǒng)通過電極夾具測(cè)量平臺(tái),可以測(cè)量單樣品和四樣品塊體材料;通過可密封的金屬屏蔽加熱系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)更多的測(cè)量環(huán)境(如:惰性氣氛、氧化氣氛、還原氣氛、真空氣氛),以滿足科研多樣化的需求。

通過介電溫譜測(cè)量系統(tǒng),可以直接測(cè)量樣品的介電常數(shù)和介電損耗隨溫度、頻率、時(shí)間、偏壓等變化的曲線,可以測(cè)量阻抗和相位角隨溫度、頻率、偏壓、時(shí)間等變化的曲線,同時(shí)還可以測(cè)量壓電材料的機(jī)電耦合系數(shù)等。 廣泛應(yīng)用于高校科研院所和企業(yè)單位在電介質(zhì)陶瓷方面的研究。

了解原理和方法,讓測(cè)試更得心應(yīng)手

平行板法在ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)中又稱為三端子法,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,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)。在實(shí)際測(cè)量裝置中,兩個(gè)電極配備在夾持介電測(cè)量的測(cè)試夾具上。介電溫譜測(cè)量系統(tǒng)將測(cè)量電容(C)和損耗(D)的矢量分量,然后由軟件程序計(jì)算出介電常數(shù)和損耗角正切。

評(píng)估材料介電性能通常采用平行板電容器原理,上下電極采用兩個(gè)平行板是理想情況,但實(shí)際上在制作樣品和測(cè)量過程中樣品與電極兩個(gè)平面不可能完全接觸,通常只是一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)接觸,如果某個(gè)接觸點(diǎn)導(dǎo)電性能不好就容易導(dǎo)致測(cè)量不穩(wěn)定。為了避免以上現(xiàn)象,電溫譜儀上電極采用半球狀,下電極采用平面,該電極系統(tǒng)可以精確定位測(cè)量被測(cè)樣品某一點(diǎn),從而使系統(tǒng)的重復(fù)性和穩(wěn)定性更好。

強(qiáng)大精準(zhǔn)的介電測(cè)量軟件

可以直接測(cè)量樣品的介電常數(shù)和介電損壞隨溫度、時(shí)間、頻率變化的曲線,可以測(cè)量阻抗譜隨溫度、時(shí)間、頻率變化的曲線,同時(shí)得出Cole-Cole圖和壓電材料的機(jī)電耦合系數(shù)等。
1、介電常數(shù)和介電損耗

通過阻抗測(cè)量C和D值,軟件可以自動(dòng)計(jì)算出介電常數(shù)和介電損耗隨溫度、時(shí)間、偏壓、頻率變化的曲線,還可以直接得出介電常數(shù)實(shí)部和虛部的比值。

2、阻抗譜及Cole-Cole圖

通過阻抗測(cè)量Z和φ 值,軟件可以自動(dòng)計(jì)算出復(fù)阻抗隨溫度、時(shí)間、偏壓、頻率變化的曲線,還可以直接得出復(fù)阻抗Cole-Cole圖。

3、機(jī)電耦合系數(shù)Kp

通過阻抗測(cè)量Z和C值,以及不同溫度下的諧振頻率和反諧振頻率,再通過軟件自動(dòng)計(jì)算出機(jī)電耦合系數(shù)隨溫度、時(shí)間、頻率變化的曲線,軟件可以直接得出機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm。

 

關(guān)于介電常數(shù)及阻抗等參數(shù)選擇的儀器設(shè)備:

1、WK6500B系列

七種機(jī)型20Hz~5MHz,10MHz,15MHz,20MHz,30MHz,50MHz和120MHz,符合客戶不同采購預(yù)算

  • 簡易的TFT觸屏操作,10分鐘內(nèi)輕易上手
  • 電介質(zhì)、壓電片及石英晶體測(cè)試解決方案
  • 30 ms超高速測(cè)試速度
  • 等效Rdc 可高度精準(zhǔn)四線式測(cè)試,量測(cè)到0.01mΩ
  • 0.05%基本精確度
  • 可內(nèi)建0-100mA +/- 40V,外加可至60A DC Bias 
  • 可將測(cè)試波形儲(chǔ)存成CSV格式,放大、縮小及MARKER功能
  • 20Hz~120MHz,七種機(jī)型,可隨時(shí)升級(jí) ,最高升級(jí)到120MHz
  • 直覺的用戶操作接口,USB、LAN、GPIB及HANDLER 
  • 可使用鼠標(biāo)及鍵盤操控,也可外接打印機(jī)及使用USB接口儲(chǔ)存數(shù)據(jù)
  • 具等效電路仿真功能,內(nèi)建同頻率LCR Meter一臺(tái)

測(cè)試參數(shù):容(C), 電感(L), 電阻(R), 電導(dǎo)(G), 電納(B), 電抗(X), 損耗因數(shù)(D), 品質(zhì)因數(shù)(Q), 阻抗(Z), 導(dǎo)納(Y), 相位角(θ)、介電常數(shù)(ε′ ?相對(duì)介電常數(shù)實(shí)部、ε′′r相對(duì)介電常數(shù)虛部、Dε相對(duì)介電損耗)、磁導(dǎo)率(μ ′ ?相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部、μ′′r 相對(duì)磁導(dǎo)率虛部、Dμ相對(duì)磁導(dǎo)率損耗)

2、WK6500P系列
本機(jī)種一共有七種機(jī)型,分別是20Hz~5MHz, 20Hz~10MHz, 20Hz~15MHz, 20Hz~20MHz, 20Hz~30MHz, 20Hz~50MHz, 20Hz~120MHz, +/-0.05%準(zhǔn)確度。
在生產(chǎn)線的高頻量測(cè)中,此機(jī)種為目前全球測(cè)試最準(zhǔn)確,測(cè)試頻率最高的機(jī)種。

  • 0.05%基本精確度,頻率分辨率≤1mHz
  • 簡易的TFT觸屏操作,10分鐘內(nèi)輕易上手 
  • 電介質(zhì)、壓電片及石英晶體測(cè)試解決方案
    <30 mS 自動(dòng)化測(cè)量可結(jié)合測(cè)包機(jī)測(cè)試
  • 高頻四線式技術(shù),可測(cè)量極低Rs、等效Rdc和高Q值
    內(nèi)置交流信號(hào):10mV ~ 1Vrms,200μA~20mArms。直流內(nèi)置偏置信號(hào):0~ 100mA/0~ +40V或-40V~ +40V(選配)??赏饧覹K6565高頻直流偏置電流源到40Amp
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  • 可使用鼠標(biāo)及鍵盤操作,也可外接列表打印機(jī)及使用U盤保存數(shù)據(jù),測(cè)試圖像
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測(cè)試參數(shù):電容(C), 電感(L), 電阻(R), 電導(dǎo)(G), 電納(B), 電抗(X), 損耗因數(shù)(D), 品質(zhì)因數(shù)(Q), 阻抗(Z), 導(dǎo)納(Y), 相位角(θ)、介電常數(shù)(ε′ ?相對(duì)介電常數(shù)實(shí)部、ε′′r相對(duì)介電常數(shù)虛部、Dε相對(duì)介電損耗)、磁導(dǎo)率(μ ′ ?相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部、μ′′r 相對(duì)磁導(dǎo)率虛部、Dμ相對(duì)磁導(dǎo)率損耗)


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