產品

陶瓷介電常數阻抗分析儀 ； 實驗儀器及設備

1、儀器設備：

(1) Q表測試儀、電感箱、樣品夾具等；

(2)千分游標卡尺；

2、樣品要求：圓形片：厚度2?0.5mm，直徑為Φ38?1mm。

陶瓷介電常數阻抗分析儀環境

（1） 請不要在多塵、多震動、 ；日光直射、有腐蝕氣體下使用。

（2） 儀器正常工作時應在溫度為 0℃~40℃ ；， ；相對濕度≤75%環境下，因此請盡量在此條件下使 ；用儀器， ；以保證測量的準確度。

（3） 本測試儀器后面板裝有散熱裝置以避免內部溫度上升，為了確保通風良好，切勿阻塞左右通 ；風孔，以使本儀器維持準確度。

（4） 本儀器已經經過仔細設計以減少因AC ； ；電源端輸入帶來的雜波干擾，然而仍應盡量使其在低 ；噪聲的環境下使用，如果無法避免，請安裝電源濾波器。

（5） 儀器長期不使用，請將其放在原始包裝箱或相似箱子中儲存在溫度為 5℃~40℃ ；， ；相對濕度 ；不大于85%RH ； ；的通風室內，空氣中不應含有腐蝕測量儀的有害雜質，且應避免日光直射。

（6） 儀器特別是連接被測件的測試導線應遠離強電磁場，以免對測量產生干擾。

實驗步驟

1、本儀器適用于110V/220V，50Hz交流電，使用前要檢查電壓情況，以保證測試條件的穩定。

2、開機預熱15分鐘，使儀器恢復正常狀態后才能開始測試。

3、按部件標準制備好的測試樣品，兩面用特種鉛筆或導電銀漿涂覆，使樣品兩面都各自導電，但南面之間不能導通，備用。

4、選擇適當的輔助線圈插入電感接線柱。根據需要選擇振蕩器頻率，調節測試電路電容器使電路諧振。假定諧振時電容為C1，品質因素為Q1。

5、將被測樣品接在Cx接線柱上。

6、再調節測試電路電容器使電路諧振，這時電容為C2，可以直接讀出Q2。

7、用游標卡尺量出試樣的直徑Φ和厚度d(分別在不同位置測得兩個數據，再取其平均值)。

安全使用

請使用電源按鈕開關設備，設備完全關閉前禁止拔出電源線或斷開電源，否則會損壞設備硬件，影響設備使用壽命。

建議不要在設備中安裝其他軟件，這可能影響設備工作狀態。如要使用本設備連接互聯網，建議自行安裝殺毒軟件。

通道號碼

高亮顯示為當前激活的通道。列表模式中同時可存在8個通道，每個通道可以設置不同的環境變量 （頻率、 電平、偏置等） 以及測量參數。可以通過點擊通道號碼按鈕來切換通道。

被測點序號

顯示了被測點的序號，可以在列表設置頁面中進行修改。

測量條件

顯示了被測點的測量條件，包括：測量頻率、平均次數、測量電平、交流量程、直流偏置。這些參數可以在列表設置頁面中被修改。

測量參數及測量結果

依次顯示了被測點當前的測量參數以及測量結果。可以在測量參數菜單中更改需要測量參數。

注意事項

(1)電壓或頻率的劇烈波動常使電橋不能達到良好的平衡，所以測定時，電壓和頻率要求穩定，電壓變動不得大于1%，頻率變動不得大于0.5%。

(2)電極與試樣的接觸情況，對tgδ的測試結果有很大影響，因此涂銀導電層電極要求接觸良好、均勻，而厚度合適。

(3)試樣吸濕后，測得的tgδ值增大，影響測量精度，應當嚴格避免試樣吸潮。

(4)在測量過程中，注意隨時電橋本體屏蔽的情況，當電橋真正達到平衡，“本體－屏蔽”開關置于任何一邊時，檢查計光帶均應最小，而無大變化。

測試條件的設置與數據分析囚的圖形化方法

測試條件的精確設置以及數據分析的圖形化方法對于從復雜的測試數據中提取有價值信息至關重要。本章將對如何設定測試條件提供詳細

指導，并探索如何利用圖形化工具使數據分析過程更高效、直觀。

5.1測試條件的精確設置

測試條件的設置需依據具體的測試對象及其特性來調整，才能確保獲得準確、可重復的測試結果。

5.1.1根據樣本特性調整測試條件

測試條件包括測試頻率、電壓或電流幅度、測試溫度等，它們直接影響測試結果的準確度和可靠性。例如，針對不同的電池類型，其化學

性質決定了必須選擇最適宜的測試頻率范圍，以準確反映電池內部的電化學特性。此外，對材料進行測試時，樣品的尺寸、形狀和初始狀

態同樣會對手段的測試條件產生影響。

執行步驟:

1.確定測試目標和樣本特性。

2.根據樣本特性選擇合適的頻率范圍、電壓和電流幅度。

3.設置實驗環境參數，如溫度、濕度等，確保其對測試結果的影響最小化。

阻抗分析儀在多個領域都有廣泛應用。在電子電路設計與研發領域，工程師利用它測試電容、電感、電阻等元器件的性能參數，判斷其是否符合設計要求，優化電路設計；在材料科學領域，可用于測量材料的介電常數、磁導率等電學和磁學特性，幫助研究人員了解材料的電學性能，開發新型電子材料；在生物醫學工程領域，能通過測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下阻抗的差異，實現早期疾病篩查；在電池研究中，阻抗分析儀可以評估電池的內阻、充放電性能等，為電池的研發和質量控制提供重要依據。

阻抗分析儀的工作原理：

阻抗分析儀的測量硬件經過精心設計，以實現特定的測量技術。這些技術各有千秋，阻抗分析儀正是通過這些方法來進行未知阻抗的測量。其中，電橋法是一種常用的技術，它通過比較未知阻抗與已知標準阻抗的電壓或電流差異來工作。

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。這種經典技術通過簡單的電橋電路將待測阻抗與已知參考阻抗進行對比。在低頻測量領域，這種方法既簡便又高效。但遺憾的是，它無法適用于高頻測量或極低阻抗值的測量。接下來，我們將介紹另一種技術——電流-電壓(IV)法。

圖3展示了電流-電壓測量法的電路。在此方法中，我們向電路或元件施加一個已知電壓，并隨后測量由此產生的電流，從而計算出阻抗。這種技術既直觀又適用范圍廣泛。然而，應用時需格外注意電壓與電流之間的相位差異。此外，射頻（RF）IV法也是值得關注的一種技術。

圖4展示了射頻IV方法的電路。這一技術對IV方法進行了拓展，使其能在射頻電路中廣泛應用的較高頻率下實現精準測量。為了在這些高頻環境下精確捕捉相位差，該技術需要更為復雜的設計。接下來，我們將介紹另一種重要的測量方法——自動平衡電橋法。

圖5展示了自動平衡電橋法的應用。這種方法巧妙地運用了反饋機制，使得電橋電路在頻率發生變化時能夠自動進行動態平衡。其頻率和阻抗的支持范圍相當廣泛，同時保持了高精度的測量效果。然而，需要注意的是，這種方法的硬件設計相對較為復雜。接下來，我們將探討如何利用阻抗分析儀來精確測量電子元件的阻抗。

圖6展示了阻抗分析儀的測試裝置。該裝置主要包括阻抗分析儀、精心設計的測試夾具、電纜和適配器，以及將被測元件插入適合其特定行為的測試夾具中。

如何使用阻抗分析儀來測量電路中的復雜阻抗呢 .

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，這些特性會受到信號頻率、電壓、溫度、濕度等因素的影響。因此，通過阻抗分析儀的測量，我們可以對每個電路塊的阻抗行為進行建模，包括放大器子系統或濾波器子系統的輸入和輸出阻抗。

此外，寄生電容和電感的測量也是至關重要的。在實際工作條件下，這些參數會對PCB和元件的性能產生顯著影響，特別是在敏感的射頻電路中。因此，我們必須根據測量結果對寄生電容和電感進行建模。

另外，阻抗分析儀還廣泛應用于測量印刷電路板和基板所用材料的介電常數。這些材料對電路性能和電磁干擾具有關鍵影響。通過阻抗分析儀的測量，我們可以了解材料在實際工作條件下的行為，從而優化電路設計。

此外，阻抗分析儀還支持對晶圓、半導體和PCB中所用材料的高阻抗下介電常數、低阻抗下磁導率以及金屬氧化物半導體制造過程中氧化層的電容和基底雜質的密度等參數的測量。這些測量結果對于設備制造商了解材料在實際工作條件下的行為至關重要。

典型應用場景

?電子元件?：電感、電容、壓電陶瓷的阻抗特性評估?。

?材料科學?：聚合物固化、陶瓷相變分析?。

?生物醫學?：細胞阻抗監測及微流控系統測試?

電子元器件與電路材料

. 無源元件 . ：精確測量電感、電容、電阻的阻抗參數（如Q值、損耗角正切）及頻率響應特性，適用于濾波器、諧振器等電路設計。

. 半導體器件 . ：分析晶體管、二極管等器件的界面阻抗和載流子遷移率，評估高頻性能 . 。

電介質與功能材料

. 陶瓷與壓電材料 . ：測試壓電陶瓷的介電常數、機械-電耦合系數，用于超聲波換能器設計。

. 聚合物與復合材料 . ：評估絕緣材料的介電損耗、導電填料的分布均勻性，如導電TPU、環氧樹脂等 . 。

能源與電化學材料

. 電池材料 . ：通過EIS（電化學阻抗譜）分析電極的電荷轉移電阻、離子擴散系數，優化鋰離子電池性能 . 。

. 超級電容器 . ：測量多孔電極的界面電容和等效串聯電阻（ESR） . 。

北廣精儀公司電性能及橡膠塑料相關產品：

BWN拉力材料試驗機（符合國標GB/T1172-1999、GB/T2975-1998、GB/T10632-1989）

BDJC-10KV-200KV電壓擊穿試驗儀（符合國標GB1408-2006、GB/T1695-2005、GB/T3333、HG/T 3330、GB12656、ASTM D149）

BEST-121體積表面電阻率測定儀（符合國標GB/T 1410、2439、10581、1692、12703.4、10064、ASTM D257-99）

BQYH-96塑料球壓痕硬度計（符合國標GB/T3398-2008）

BEST-19導體材料電阻率測試儀

M-200橡膠塑料滑動摩擦試驗機（國標，非國標，可定制）

GDAT-A介電常數介質損耗測試儀（可測試固體液體

BQS-37A高頻介電常數介質損耗測試儀

BDH-20KV絕緣材料耐電弧性能試驗儀/高電壓小電流測試儀

BWK-300A液顯熱變形維卡軟化點溫度測定儀

BQYH-96塑料球壓痕硬度計

BRT-400Z熔體流動速率測定儀/熔融指數儀

BMD-A計算機控制馬丁耐

HMYX-2000海綿泡沫壓陷硬度測定儀

HMLQ-500海綿泡沫落球回彈儀

HMPL-2000海綿泡沫疲勞沖擊測定儀

HMLS-1000海綿拉伸強度試驗機

HMYS-200海綿壓縮永久變形試驗機

HMMD-A海綿密度測定儀

JF-3氧指數測定儀

XCY-III低溫脆性試驗機

BLD-600V漏電起痕試驗儀

BLD-6000V高壓漏電起痕試驗儀

BLC-2000落球沖擊試驗機

BLB-30管材落鏢沖擊試驗機

BCM-03擺錘薄膜沖擊試驗機

CZF-5水平垂直燃燒試驗儀

BZR-A汽車內飾材料阻燃性能試驗機

BYL-01啞鈴制樣機

BJ-50簡支梁沖擊試驗機  ；

BX-50懸臂梁沖擊試驗機

BM-201門尼粘度試驗機

BL-200無轉子硫化儀

cp-s沖片機手動  ；

cp-q氣動沖片機