ASTM D150介电常数介质损耗测试仪

LJD系列介电常数介质损耗测试仪

一、ASTM D150介电常数介质损耗测试仪主机及夹具参数：

二、ASTM D150介电常数介质损耗测试仪主要符合标准：

ASTM D150-11实心电绝缘材料的交流损耗特性和电容率（介电常数）的标准试验方法；

GB/T1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下电容率和介质损耗因数的推荐方法；

GB/T1693-2007硫化橡胶介电常数和介质损耗角正切值的测定方法；

GBT5594.4-2015电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法第4部分:介电常数和介质损耗角正切值的测试方法；

1.Q表法测试原理

谐振电路基础：

测试基于LC谐振电路，当电路谐振时，感抗和容抗相等，电路呈现纯电阻特性，此时Q值（品质因数）达到最大值。Q值定义为：

其中，ω为角频率，L为电感，C为电容，R为等效串联电阻。

介质参数与Q值的关系：

介电常数（ε）：通过测量样品电容与真空电容的比值计算：

介质损耗角正切（tanδ）：与Q值直接相关：tan⁡=1tanδ=Q1实际测试中需考虑电路本身的损耗（如线圈损耗），需进行校准。

2、测试系统组成

核心设备

Q表主机：内置信号源、频率计、Q值测量电路。

谐振线圈（电感L）：可更换以适应不同频率范围。

可变电容器：用于调节谐振点。

测试夹具：用于固定样品，通常为平行板电极或同轴结构。

辅助设备

标准电容：用于校准。

屏蔽箱：减少外界电磁干扰。

温控装置（可选）：测试温度依赖性时使用。

3、测试步骤

样品制备

样品为均匀薄片，厚度精确测量（通常0.1~5mm）。

表面平整，避免气隙，可镀金属电极或使用导电胶。

仪器校准

空载校准：不放置样品，测量谐振频率0f0和Q值0Q0。

短路校准：消除夹具残余电感和电阻的影响。

样品测试

将样品放入夹具，调节可变电容使电路谐振，记录谐振频率1f1和Q值1Q1。计算电容变化量ΔC和Q值变化量ΔQ。

参数计算

介电常数：

介质损耗：

4、注意事项与误差分析

关键影响因素

电极接触：气隙会导致电容测量误差，需确保紧密接触。

频率选择：高频下趋肤效应和辐射损耗可能显著。

温度与湿度：环境条件需稳定，尤其是对温敏材料。

常见误差来源

夹具残余电感和电阻。

信号源频率稳定度和谐波失真。

样品不均匀性或表面污染。

五、Q表法优缺点

优点

局限性

高频测量（可达数百MHz）

低频段（<1kHz）精度较低

结构简单，成本较低

需手动调谐，操作复杂度较高

适合小尺寸样品

对样品制备要求严格

六、应用场景

材料研发：陶瓷、聚合物、薄膜等高频介电材料。

质量控制：电容器介质、射频基板、绝缘涂层。

学术研究：介电弛豫、极化机制分析。