高频介电常数阻抗测试仪 高频介电常数阻抗测试仪 直流监控
当直流监控被打开时,显示当前测量的直流电平和电流监控的数值。
等效电路模拟结果
显示了选择的等效电路模型以及模拟得到的电阻、 电容、电感值。当等效电路结果显示被打开时, 该图形会显示在通道窗体上。
纵坐标标签
显示了坐标系纵坐标轴的刻度分布。当坐标系内存在被测曲线时,该区域会显示当前激活的曲线设 置的纵坐标刻度标签。纵坐标参考值(高亮显示)可以在坐标轴设置菜单中更改。同时,也可以光标功 能菜单中,将选中光标的纵坐标值设置为参考值。纵坐标刻度分布、纵坐标参考值等也可以在坐标轴设 置菜单中手动更改或自动设置。
光标
光标被用于读取曲线上的测量值。一条曲线上 多可以显示 10 个光标。图中光标 1 的形状代表被 激活光标,光标 2 为未激活光标。可以通过光标设置菜单或者点击光标数值区域切换激活的光标。同时 也可以通过在光标设置菜单修改光标所在位置,通过手指在坐标系内拖动屏幕可以直接拖动被激活光标 的位置。
光标数值
显示了当前所有光标的横坐标值以及在各条曲线上的测量值度数。光标序号前的“> ”符号代表了 该光标为当前被激活光标。点击该区域可以将被激活光标切换至下一光标。
光标统计参数
显示了当前曲线在光标 1 和光标 2 之间的所有点的统计数据(范围、平均值、标准差、峰峰值)。
可以在光标功能菜单中打开或关闭显示。当打开显示时,如果光标 1 和光标 2 未打开,会自动打开光标 1 和光标 2.
测量参数
显示了当前曲线的测量参数。测量参数可以在测量设置菜单中更改。

介电常数(阻抗分析仪)是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷,还有复合材料等的一项重要的物理性质,通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。介电常数测试仪(阻抗分析仪)器的基本原理是采用高频谐振法,并提供了通用、多用途、多量程的阻抗测试。仪器能在较高的测试频率条件下,测量高频电感或谐振回路的Q值,电感器的电感量和分布电容量,电容器的电容量和损耗角正切值,电工材料的高频介质损耗,高频回路有效并联及串联电阻,传输线的特性阻抗等。
主要参数:
A. 准确度: Cx:±(读数×0.5%+0.5pF);tgδ:±(读数×0.5%+0.00005);
B. 电容量范围:内施高压:3pF~60000pF/10kV;60pF~1μF/0.5kV;
C. 外施高压:3pF~1.5μF/10kV;60pF~30μF/0.5kV;
D. *分辨率: 高0.001pF,4位有效数字;
E. *介电常数ε测试范围:0-200;
F. *介电常数ε准确度:0.5%
G. *介质损耗tgδ测试范围:不限,
H. *介质损耗tgδ分辨率:0.000001,电容、电感、电阻三种试品自动识别。
I. 试验电流范围:5μA~5A;
J. *内施高压:设定电压范围:0.5~10kV ;
K. 大输出电流:200mA;
L. *升降压方式:电压随意设置。比如5123V。
M. 试验频率: 40-70Hz单频随意设置。比如48.7Hz.
N. 频率精度:±0.01Hz




O. 外施高压:接线时 大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
P. 测量时间:约30s,与测量方式有关;
Q. 高压电极直径与表面积:¢98mm(75.43cm2)
R. 测量电极直径与表面积: ¢50 mm(19.63cm2)
S. 电极材料:不锈钢1Cr13Ni9Ti
T. 电极工作面:精面面磨
U. 电极间距:不大于5 mm
V. 电极加热功率: >2*500W
W. 电极 高温度:180°
X. 加热时间:30分钟
Y. 电极压力:0~1.0Mpa连续可调
Z. 大测量电压:2000V,50Hz
AA. 真空度 :电极可抽真空至3*10-2 Mpa
AB. 输入电源:180V~270VAC,50Hz±1%,市电或发电机供电
AC. *计算机接口:标准RS232接口,U盘插口(自动U盘存储数据)。
AD. 打印机:微型热敏打印机
AE. 环境温度:-10℃~50℃
AF. 相对湿度:<90%
AG. 主机外形尺寸:490*520*360(长宽高mm)
AH. 电极尺寸:400*300*400(长宽高mm)
AI. 仪器重量:35kg
AJ. 介质损耗测量试验
阻抗分析仪的基本概念
阻抗分析仪是一种精密的电子测量仪器,专门用于测定电子元件、材料或系统的交流阻抗特
性。其核心原理基于对被测对象施加可控频率和幅度的交流测试信号,同时精确测量电压与电流
响应的幅度差和相位差。通过建立复数阻抗模型(Z=Z|∠θ),该仪器能够量化电阻、电容、电
感等基础参数以及介电常数、导纳等衍生特性。现代阻抗分析仪通常覆盖毫赫兹至吉赫兹的宽频
带范围,分辨率可达0.1%,为复杂系统的频域特性研究提供了关键工具。
1.2 探讨其用途的重要性
深入理解阻抗分析仪的应用价值具有显著必要性。在电子产业升级过程中,该设备直接影响
元器件筛选精度和电路设计效率;新材料研发领域,其表征数据决定了材料性能评估的可靠性;
生物医学工程中,更关乎生命体征监测的准确性。据行业调查显示,采用先进阻抗分析技术的研
发项目,其产品良品率平均提升23%,研发周期缩短近30%。因此,系统梳理该仪器的跨领域应
用场景,对推动多学科技术融合创新具有战略意义。
如何根据应用选择合适的频率范围
选择阻抗分析仪的频率范围时,首先需要了解被测材料或器件在哪些频率范围内具有重要意义的特性。例如,在研究电容器时,低频下电
容器的介电损耗和高频下的等效串联电阻是两个关键的特性,因此需要一个能够覆盖这两个频率段的设备。
例如,如果应用场景是半导体器件的测试,可能需要关注高频下的表现,因此应选择具有高频测量能力的阻抗分析仪。对于一些生物医学
应用,低频到中频范围可能更有意义。
根据样本特性选择合适的频率范围、电压和电流幅度。
3.设置实验环境参数,如温度、湿度等,确保其对测试结果的影响 小化。
案例分析:
假设我们需要测试一个新型锂离子电池在不同温度下的阻抗特性。首先,我们应当根据锂离子电池的化学性质和工作温度范围设定测试频
率和幅度。然后,根据实验要求对实验箱进行预热或降温,确保样品在规定的温度条件下进行测试。
5.1.2 测试条件的优化案例分析
案例中,我们将分析如何优化测试条件以提高数据的重复性和可靠性。考虑一个在不同老化状态下的电池样本,需对其进行阻抗分析。
执行步骤:
1.设定测试条件,包括频率、幅度以及样本的预处理步骤。
2.进行初步测试以确定数据的重复性。
阻抗分析仪的维护与保养
6.1 维护与保养的必要性
6.1.1 阻抗分析仪的日常维护要点
阻抗分析仪是一种高精度的电子测试设备,用于测量和分析电路的阻抗参数。为了确保设备的精确度和延长使用寿命,日常维护显得尤为
重要。阻抗分析仪的日常维护应包括以下几个要点:
1.保持环境的清洁与干燥:灰尘和湿气是电子设备的大敌。保持实验室和测试环境的清洁可以减少灰尘对设备内部敏感电子元件的损
害。同时,保持环境的干燥可以预防因湿气导致的电路短路或元件腐蚀。
2.定期校准:为保证测试结果的准确性,应按照制造商推荐的周期对阻抗分析仪进行校准。定期校准可以补偿设备老化和使用过程中
产生的微小偏差。
3.防震措施:在移动或运输阻抗分析仪时,应采取防震措施,以防止内部精密组件受损。
4.正确的使用操作:使用阻抗分析仪前应仔细阅读用户手册,按照正确的程序操作,避免因误操作造成的设备损坏。
5.存储环境:在不使用时,应将阻抗分析仪存放在适宜的环境中,避免极端温度或湿度。
6.1.2 预防性维护的实施策略
预防性维护是阻抗分析仪管理中的重要组成部分,以下是实施策略的几个关键点:
1.维护日程计划:制定并遵循一个详细的维护日程计划,确保所有必要的维护操作及时执行。这包括定期检查、清洁、校准和软件更
新。
温度:
电阻器、电感器和电容器大多与温度相关,其温度系数对阻抗行为至关重要。为确保准确测量,应在稳定的温度环境下进行,佳选择是受控的实验室条件。若需现场工作,应尽量避开温度急剧变化的环境。
湿度:
高湿度可能导致冷凝,进而影响元件和电路的电气性能。因此,使用除湿机等设备确保低湿度环境至关重要。
电磁干扰:
阻抗测量易受电磁干扰影响,特别是在涉及半导体或高频应用的敏感设备中。为确保测量准确性,应在屏蔽环境中进行,以隔绝外部电磁场的影响。
典型应用场景
电子元器件?:测试电容器、电感器、电阻器的阻抗特性?。
生物医学?:如HRA人体电阻抗评测分析仪用于健康检测?。
材料研究?:分析压电陶瓷、介电材料的频响特性?。
与LCR测试仪的区别
?频域能力?:阻抗分析仪支持扫频和图形化显示,而LCR测试仪仅固定频率测量?。
?精度?:两者接近,但阻抗分析仪在低频段精度更高?
阻抗分析仪能测介电材料(如陶瓷、高分子、复合材料)的关键电学参数,核心参数与测量方法如下。一是核心参数,反映材料特性:相对介电常数(εr),衡量材料储存电荷能力,如陶瓷材料 εr=10-1000,高分子材料 εr=2-10;介电损耗角正切(tanδ),反映材料介电损耗大小,优质介电材料 tanδ≤0.001(1kHz 下);体积电阻率(ρv),衡量材料绝缘性能,绝缘材料 ρv≥1012 Ω?cm。二是测量方法,分类型操作:平行板法(测薄片材料,将材料夹在两圆形电极间,电极直径 D、间距 d,仪器测量电容 C,通过公式 εr=C×d/(ε0×S) 计算,S 为电极面积,ε0 为真空介电常数,频率选 1kHz-1MHz,适合测固体薄片);同轴探头法(测液体或粉末材料,将同轴探头插入材料,仪器测量探头阻抗变化,计算 εr 与 tanδ,无需样品加工,适合测黏稠液体);谐振腔法(测高频介电材料,将材料放入谐振腔,通过阻抗变化测量谐振频率与品质因数,计算 εr 与 tanδ,适合 100MHz-10GHz 频段)。三是注意事项,保障精度:样品预处理(固体材料需打磨平整,厚度均匀(偏差≤5%);液体材料需除气泡,避免气泡影响介电常数);环境控制(温度 23±2、湿度≤50%,温度变化会导致 εr 波动,湿度大会降低绝缘材料 ρv);多次测量取平均值(每个样品测 3 个不同位置,减少样品不均匀导致的误差),通过精准测量可为介电材料选型、研发提供关键数据。

