高頻介電常數介質損耗測試儀

一、概述

   ZJD-C介質損耗及介電常數測試儀能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機關、學校、工廠等單位。

   ZJD-C介質損耗及介電常數測試儀是中航時代公司研制的產品。它以DDS數字直接合成方式產生信號源，頻率達160MHz，信號源具有信號失真小，頻率精確、信號幅度穩定的優點，更保證了測量精度的精確性，主電容調節用步進馬達控制，頻率和電容值可設置，電容、電感、Q值、頻率、量程都用數字顯示。在某一頻率下，只要能找到諧振點，都能直接讀出電感、電容值，大大擴展了電感的測量范圍，而不再是固定的幾個頻率下才能測出電感值的大小。ZJD-C*的諧振點頻率自動搜索或電容自動搜索功能，能幫助你在使用時快速地找到被測量器件的諧振點，自動讀出Q值和其它參數。Q值量程可手動或自動轉換。

二、工作特性

   1．Q值測量

   a．Q值測量范圍：2～1023。

   b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。

c．標稱誤差

頻率范圍（100kHz～10MHz）： 頻率范圍（10MHz～160MHz）：

固有誤差：≤5％±滿度值的2% 固有誤差：≤6％±滿度值的2%

工作誤差：≤7％±滿度值的2% 工作誤差：≤8％±滿度值的2%

   2．電感測量范圍：4.5nH~7.9mH

3．電容測量：1~205

主電容調節范圍：18～220pF

準確度：150pF以下±1.5pF； 150pF以上±1%

   注：大于直接測量范圍的電容測量見后頁使用說明

   4．信號源頻率覆蓋范圍

 頻率范圍CH1:0.1～0.999999MHz, CH2: 1～9.99999MHz,

 CH3:10～99.9999MHz, CH1 :100～160MHz,

   5．Q合格指示預置功能:      預置范圍：5～1000。

   6．-B測試儀正常工作條件

   a.  環境溫度：0℃～+40℃；

   b．相對濕度：<80％；

   c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

   7．其他

   a．消耗功率：約25W；

   b．凈重：約7kg；

   c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

三、工作原理

     1．“Q”的定義

     ZJD-C測試儀是根據串聯諧振原理設計，以諧振電壓的比值來定位Q值。

“Q”表示元件或系統的“品質因數”，其物理含義是在一個振蕩周期內貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件(電感或電容)來說，即在測試頻率上呈現的電抗與電阻之比。

或   …………………………… (1)

圖  一

在圖（一）所示的串聯諧振電路中，所加的信號電壓為Ui，頻率為f，在發生諧振時：

 或  ………………………………(2)

    回路中電流  ……………………………………………(3)

故電容兩端的電壓 

                  …………………………………(4)

 即諧振時電容上的電壓與輸入電壓之比為Q。

    -B測試儀就是按上述原理設計的。

    2．-B測試儀整機工作原理（見圖二）

圖  二

ZJD-C型測試儀的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片計算機作為控制核心，實現對各種功能的控制。DDS數字直接合成信號源為Q值測量提供了一個優質的高頻信號。信號源輸出一路送到程控衰減器和自動穩幅放大控制單元，該單元根據CPU的指令對信號

衰減后送往信號激勵放大器，同時對信號檢波后送出一直流控制信號到壓控信號源實現自動穩幅。信號激勵部分輸出送到一個寬帶分壓器，由分壓器饋給測試調諧回路一個恒定幅度的信號。當測試回路處于諧振狀態時，在調諧電容CT兩端的信號幅度將是分壓器提供的信號幅度Q倍。在CT兩端取得的調諧信號被信號放大單元適當放大后送到檢波和數字取樣單元，檢波后送到控制中心CPU去進行數據處理。

調諧電容有步進馬達帶動，根據不同電容值由CPU計算脈沖數去控制馬達。電容值可預置并可電容搜索。  

工作頻率值、頻段、主調電容器值、諧振電感值、Q值、Q值比較設置狀態、Q值量程、手/自動狀態、頻率或電容搜索指示、Q值調諧指示帶、，都顯示液晶屏上，如圖三所示。

圖  三

整個顯示屏共分為四行

*行：左邊  信號源頻率指示，共6位

        右邊  信號源虛擬頻段指示（1-4）

第二行：左邊  調諧電容指示值，4位

        右邊  電感指示值，4位

第三行：左邊  Q值指示值    

右邊  Q值合格比較狀態 

第四行：左邊  Q值量程，手動/自動切換指示/調諧點自動搜索指示

右邊上部  Q值量程范圍指示 

右邊下部  Q值調諧光帶指示