自动介电常数测试

自动介电常数测试由高频阻抗分析仪、测试装置，标准介质样品组成，能对绝缘材料进行 高低频介电常数(ε)和介质损耗角(D或tanδ) 的测试。它符合国标GB/T 1409-2006,美标ASTM D150以及IEC60250规范要求。 自动介电常数测试工作频率范围是20Hz～1Mhz 2Mhz 5Mhz(选配）, 三种选项它能完成工作频率内对绝缘材料的相对介电常数(ε)和介质损耗角 (D或tanδ)变化的测试。

GDAT-S是具有多种功能和更高测试频率的新型阻抗分析仪，体积小，紧凑便携，便于上架。本系列仪器基本精度为0.05%，测试频率高2MHz及10mHz的分辨率，4.3寸的LCD屏幕配合中英文操作界面，操作方便简洁。集成了变压器测试功能、平衡测试功能,提高了测试效率。仪器提供了丰富的接口，能满足自动分选测试，数据传输和保存的各种要求。

◎可直接得到介电常数和介质损耗 不用人工计算

◎可测试电阻

◎ 4.3寸TFT液晶显示

◎ 中英文可选操作界面

◎ 高5MHz的测试频率

◎ 平衡测试功能

◎ 变压器参数测试功能

◎ 高测试速度:13ms/次

◎ 电压或电流的自动电平调整（ALC）功能

◎ V、I 测试信号电平监视功能

◎ 内部自带直流偏置源

◎ 可外接大电流直流偏置源

◎ 10点列表扫描测试功能

◎ 30Ω、50Ω、100Ω可选内阻

◎ 内建比较器，10档分选和计数功能

◎ 内部文件存储和外部U盘文件保存

阻抗分析仪核心参数解析一、基础参数

‌阻抗幅值（|Z|）‌

表示被测元件对交流信号的总阻碍作用，单位为欧姆（Ω），范围覆盖µΩ至TΩ‌。

测量精度可达0.05%，需结合频率和等效模型（串联/并联）选择‌。

‌相位角（θ）‌

反映电压与电流的相位差，决定阻抗的容性或感性特性，精度可达10mdeg‌。

相位误差直接影响品质因数（Q）和损耗因子（D）的计算精度。

‌实部（R）与虚部（X）‌

实部为电阻分量（R），虚部分为感抗（+XL）和容抗（-XC），用于等效电路建模二、衍生参数

‌品质因数（Q）‌

衡量储能元件（电感/电容）的能量损耗，计算公式 Q=∣X∣/RQ=∣X∣/R，高Q值元件需低相位误差校准‌。

‌损耗因子（D）‌

与Q互为倒数，表征能量耗散程度，适用于介电材料分析。

‌导纳（Y）与电导（G）‌

导纳为阻抗倒数，电导（G）为实部，用于并联模型分析‌。三、频率相关参数

‌谐振频率（Fs/Fp）‌

‌Fs‌：串联谐振点，阻抗小；‌Fp‌：并联谐振点，阻抗大‌。

通过扫频功能（线性/对数）定位，支持分段扫描优化分辨率‌。

‌半功率点（F1/F2）‌

导纳实部为大导纳一半的频率，用于计算机械品质因数 Qm=Fs/(F2−F1)Qm=Fs/(F2−F1) ‌四、特殊应用参数

‌机电耦合系数（Kp/Keff）‌

压电材料参数，反映电能与机械能转换效率，需专用算法计算‌。

‌介电常数（ε）‌

通过电容值（CT）和几何尺寸计算，公式 ε=(CT⋅t)/(π⋅D2)ε=(CT⋅t)/(π⋅D2)（t为厚度，D为直径）‌。五、校准与精度控制

‌四端校准法‌：通过开路/短路/负载校准消除系统误差，射频段需引入低损耗电容修正相位。

‌偏置功能‌：支持直流偏置扫描，模拟实际工作条件（如电解电容测试）‌

‌阻抗分析仪对样品的要求一、物理尺寸限制

‌块体样品‌

厚度需≤10mm，直径范围通常为10mm~56mm。

过厚样品可能导致信号穿透不足，影响测量精度。

‌薄膜/涂层样品‌

需确保电极覆盖均匀，避免边缘效应干扰测量结果‌二、电极与接触要求

‌电极设计‌

需低阻抗电极（如银浆或金电极），减少接触电阻误差‌。

四端测试法（HD、LD、HS、LS）可消除引线电阻影响，适用于低阻抗样品‌。

‌接触稳定性‌

样品与夹具需紧密接触，避免松动导致数据波动（如弹簧夹具或导电胶固定）。三、材料特性适配

‌介电材料‌

塑料、陶瓷等需注意介电损耗（D值）测量时的高频趋肤效应‌。

高损耗材料建议选择低频模式（如10Hz~1MHz）‌。

‌磁性材料‌

需避免磁滞效应干扰，建议在退磁后测量或偏置磁场功能。四、环境与预处理

‌温湿度控制‌

温度建议20±5℃，湿度≤75%RH，防止吸湿影响介电性能‌。

‌清洁度‌

样品表面需清洁，避免氧化层或污染物导致接触不良‌五、特殊样品处理

‌液体样品‌：需专用液体池，电极需耐腐蚀（如铂金电极）。

‌半导体器件‌：测试时需开启直流偏置（如±40V/100mA）模拟实际工作条件‌。

通过合理适配样品参数，可确保阻抗分析仪发挥性能‌。阻抗分析仪电极处理规范一、电极选择与制备

‌材料要求‌

优先选用低阻抗电极（如银浆、金或铂金电极），接触电阻需≤50mΩ‌。

对于高频测试（>1MHz），建议镀金或镀银电极以减少趋肤效应‌。

‌表面处理‌

金属电极需用金相砂纸打磨至镜面，再以乙醇、丙酮清洗去除氧化层。

涂覆电极（如酚醛清漆）需确保涂层均匀，流平晾干后测试。二、电极连接与校准

‌四端连接法‌

采用HD（激励正极）、LD（激励负极）、HS（检测正极）、LS（检测负极）四端口结构，消除引线电阻误差‌。

确保电极与夹具紧密接触，必要时弹簧夹具或导电胶固定‌。

‌校准流程‌

‌开路校准‌：断开测试夹，消除并联杂散电容‌。

‌短路校准‌：短接测试夹，补偿引线电阻和电感‌。

‌负载校准‌：标准电阻（如500Ω）验证系统精度‌。三、特殊场景处理

‌液体样品‌

需专用液体池，电极需耐腐蚀（如铂金电极），避免电解液污染测试系统‌。

‌生物医学电极‌

采用自动平衡电路消除运动干扰，并通过高通滤波器提取微弱阻抗变化信号。四、维护与注意事项

‌清洁度‌：测试后及时清洁电极，避免残留物影响下次测量。

‌环境控制‌：温度20±5℃，湿度≤75%RH，防止电极表面结露或氧化‌。

通过上述规范可确保电极性能稳定，提升阻抗分析仪测量精度‌阻抗分析仪与LCR测试仪的核心优势对比一、高精度与宽频域能力

‌阻抗分析仪‌

覆盖µHz至GHz频段，阻抗范围达µΩ至TΩ，基本精度0.05%‌。

支持频率扫描与图形化显示，可分析元件随频率变化的阻抗特性（如谐振点Fs/Fp）‌。适用于科研级高频应用‌。

‌LCR测试仪‌

专注固定频率下的LCR参数测量，误差控制在±0.25%‌。

快速测量模式（20ms/点）适合生产线批量检测，稳定性标准偏差<0.1%‌二、功能扩展与适用场景

‌阻抗分析仪‌

支持等效电路分析、机电耦合系数（Kp/Keff）计算等高级功能‌。

适配专用夹具（如压电陶瓷测试），满足材料科学和生物医学需求‌。

‌LCR测试仪‌

操作简便，界面直观，适合中小企业和实验室‌。

性价比高，本土化服务响应快，维护成本低于进口设备‌。三、效率与智能化

‌阻抗分析仪‌：高速扫描（0.5ms/点）和多频点分析能力，适合复杂元件特性研究‌。

‌LCR测试仪‌：自动量程、五端测量及ΔABS/Δ%显示模式，简化生产线检测流程‌。四、典型应用选择建议

‌高频/科研需求‌：优先选择阻抗分析仪。

‌工业检测/成本敏感‌：LCR测试仪更具性价比‌。

通过合理选择仪器类型，可兼顾测量精度与应用场景需求‌元件参数阻抗分析测试仪原理一、核心测量原理

‌复数阻抗计算‌

基于欧姆定律扩展，通过同步测量被测元件两端电压 VV 和电流 II 的幅值及相位差，计算复数阻抗 Z=V/I=R+jXZ=V/I=R+jX（实部为电阻 RR，虚部分为感抗 +jXL+jXL​ 和容抗 −jXC−jXC​）‌。

相敏检波技术（PSD）用于精确提取相位信息，消除噪声干扰‌。

‌等效电路模型‌

支持串联（如 Ls−RsLs−Rs）和并联（如 Lp−RpLp−Rp）模型，通过算法将实测阻抗转换为等效参数‌二、信号处理流程

‌激励信号生成‌

内置正弦信号源产生可调频率（如1µHz~3GHz）和幅度的交流电，通过四端测试夹具（HD/LD/HS/LS）施加至被测元件‌。

‌数据采集与转换‌

高速ADC采样电压/电流信号，FFT分析提取基频分量，计算阻抗模值 ∣Z∣∣Z∣ 和相位角 θθ ‌。三、关键技术特性

‌宽频域覆盖‌

频率范围从直流到射频（支持40Hz~110MHz），阻抗测量范围达µΩ至TΩ‌。

‌高精度校准‌

通过开路/短路/负载校准消除系统误差，基本精度可达0.05%‌四、典型应用场景

‌元件特性分析‌：测量电容的ESR、电感的Q值及谐振频率‌。

‌材料研究‌：介电常数（ε）和磁导率（μ）通过阻抗数据推导‌。五、与LCR测试仪的区别

‌功能扩展‌：阻抗分析仪支持扫频和图形化显示，而LCR测试仪侧重固定频率下的快速测量‌。

北京北广精仪仪器设备有限公司专业生产阻抗分析仪

阻抗分析仪作为一种高精度的电子测量仪器，对其工作环境有比较严格的要求，以确保测量结果的准确性、稳定性和仪器本身的使用寿命。

总的来说，这些要求可以归纳为物理环境、电气环境和操作环境三大方面。

一、物理环境要求

这是基本也是重要的要求，直接影响到仪器的性能和精度。

1.温度与湿度

温度：通常在20°C至30°C之间是理想的工作温度。具体范围请参考仪器的用户手册，但波动应尽可能小。

稳定性比温度更重要。剧烈的温度变化会导致仪器内部元件热胀冷缩，产生漂移，影响测量精度。应避免将仪器安装在空调出风口、暖气或阳光直射的地方。

开机后需要一定的预热时间（通常是30分钟以上），以达到热稳定状态，从而进行高精度测量。

湿度：相对湿度应保持在30%至70%之间。

过低：容易产生静电，可能损坏仪器敏感的输入端口和内部电路。

过高：会导致冷凝，引起电路短路、金属部件腐蚀和绝缘性能下降。在潮湿地区，建议配备除湿机。

2.清洁度

环境应无尘、无油污、无腐蚀性气体。

灰尘和污染物会积聚在电路板上，可能造成漏电、短路或接触不良。

腐蚀性气体（如硫化氢、氯气等）会腐蚀仪器的金属接头和内部元件，尤其是高精度的同轴连接器。

3.机械振动与冲击

阻抗分析仪内部有精密的振荡器和电路，应放置在稳固、无振动的实验台或工作台上。

避免与大型设备（如离心机、空压机、冲床）放在同一工作台上。

强烈的振动和冲击会导致测量信号不稳定、读数跳动，长期会损坏机械结构和电子元件。

二、电气环境要求

电气干扰是影响高频和低电平测量的主要敌人。

1.电源

使用仪器指定的、稳定的交流电源（如220V±10%，50Hz/60Hz）。

建议使用交流稳压器或在线式UPS（不间断电源），以应对电网的电压波动和瞬间停电/浪涌。这不仅能保证测量稳定，也能保护仪器。

避免与大功率设备（如烘箱、马弗炉、大型电机）共用同一回路电源。

2.接地

必须使用良好的接地线！仪器的电源插头必须是三芯的，并插入正确接地的三孔插座。

良好的接地可以：

保护操作人员安全。

为信号提供参考地，减少共模干扰。

泄放静电，保护仪器端口。

3.电磁干扰

远离强烈的电磁干扰源，如：

大功率无线电发射设备

大型变压器或电机

高频感应加热设备

开关电源

对于非常精密的测量，可以考虑使用电磁屏蔽室。

使用高质量的同轴电缆，并将电缆固定好，避免其成为天线引入干扰。

三、操作与存储环境

1.操作环境

通风：仪器散热口周围应留有足够空间（通常建议左右和后方至少10-20厘米），保证通风顺畅，防止内部过热。

空间：操作区域应足够宽敞，便于连接测试夹具、电缆以及进行操作。

2.存储环境

如果仪器长期不用，存储环境的温湿度范围可以比工作环境稍宽，但仍需避免条件。建议用原厂包装或防尘罩盖好。

实践建议：

始终查阅用户手册：不同型号和品牌的阻抗分析仪可能有其特定的环境要求，手册是的来源。

定期校准：即使在理想环境下，仪器也需要定期返回计量机构或原厂进行校准，以确保其长期精度。

正确使用测试夹具：夹具本身也是测量系统的一部分，其使用环境和连接方式同样重要。

遵循这些环境要求，是充分发挥阻抗分析仪高性能、获得可靠测量数据的前提。

高温阻抗特性分析仪是用于测量材料在高温环境下电阻、阻抗及电导率特性的精密设备，广泛应用于陶瓷、半导体、绝缘材料等领域的研发与质量检测。以下是关键信息汇总：1. ‌核心功能与技术参数‌

‌测量范围‌：电阻量程覆盖10⁴Ω~10¹⁹Ω，电阻率测量范围10⁴~2.0×10¹³Ω·m，支持电压0-2000V可调。

‌温度控制‌：高可达1600℃，控温精度±0.5℃~±1℃，支持阶梯升温、降温及恒温模‌。

‌测试方法‌：采用四端法或三电极法，避免接触电阻误差，部分型号集成真空/气氛环境接口‌。2. ‌典型应用场景‌

‌材料研究‌：分析陶瓷、氧化铝等绝缘材料的高温电阻率变化，评估相变、烧结工艺对电性能的影响‌。

‌工业检测‌：用于电子元件热失效分析、新能源材料热稳定性验证及航空航天传感器性能测试‌。

‌自动化功能‌：部分型号配备触摸屏和PC软件，可实时生成温度-电阻曲线，支持数据导出与报告打印。‌选购注意事项‌

‌环境兼容性‌：需根据测试需求选择是否需真空、气氛保护或水冷降温功能‌。

‌校准与维护‌：定期使用标准样品（如蓝宝石）校准，清洁样品舱以保障精度‌

阻抗分析仪是测量材料或元件阻抗特性的关键设备，其使用方法需结合具体型号和测试需求。以下是操作要点及注意事项：1. ‌基础设置与校准‌

‌参数配置‌：根据被测件特性设置频率范围（如1MHz-3GHz）、激励电平（0-2000V）及偏置电压（需选配直流偏置模块）‌。

‌校准步骤‌使用短路、开路、负载（SOLT）校准件消除系统误差，确保测量精度‌。若测试夹具（如TH26086磁导率夹具），需单独校准夹具参数‌。2. ‌测试方法选择‌

‌反射法‌：适用于2Ω-1.5kΩ阻抗测量，通过反射系数计算阻抗（公式：Z=50×(1+S11)/(1-S11)）‌。

‌串联/并联直通法‌：分别适合高阻抗（5Ω-20kΩ）和低阻抗（1mΩ-10Ω）测量，通过S参数转换阻抗值。3. ‌操作流程示例‌

‌连接被测件‌：确保夹具与仪器稳固连接，磁环类样品需用固定片避免位移‌。

‌扫描模式‌：可选线性/对数频率扫描或分段扫描，不同分段可设置独立参数（如点数、偏置）‌。

‌数据读取‌：直接获取阻抗实部（储能能力）、虚部（损耗）及损耗角正切值‌。4. ‌注意事项‌

‌环境控制‌：温度、湿度影响结果，建议恒温环境测试‌。

‌线缆选择‌：短且优质的连接线减少寄生参数干扰‌。

‌安全操作‌：高压测试时避免触电，定期维护校准件‌

高精度LCR数字电桥测试仪用法指南一、基础操作流程

‌设备连接与准备‌

四端测试夹具（HD、LD、HS、LS）连接被测元件，确保极性正确（如电解电容需正极接H side）‌。

开机预热10分钟以上，确保仪器达到热平衡状态。

‌参数设置‌

‌主参数选择‌：通过面板按键选择电感（L）、电容（C）、电阻（R）等测量项。‌频率设置‌：根据元件特性选择测试频率（如电解电容常用120Hz，薄膜电容用1kHz）‌。‌信号电平‌：设置激励电压（通常0.3V-2V），避免过载损坏元件‌。

‌校准步骤‌

‌开路/短路清零‌：消除测试线缆寄生参数影响，需在每次更换夹具后执行‌。

‌点频校准‌：针对特定频率快速校准，提升效率‌二、高级功能应用

‌等效模型选择‌

支持串联（如 LsLs、RsRs）和并联（如 LpLp、RpRp）模式，根据元件类型自动切换‌。

例如：电感测量时选择 L−QL−Q（串联）或 L−DL−D（并联）模式。

‌列表扫描与分选‌

可设置多频率/电压点自动扫描，生成阻抗-频率曲线‌。

利用比较器功能对测试结果分档（BIN），适用于批量检测三、注意事项

‌抗干扰措施‌：被测元件外壳需接地，减少噪声影响‌。

‌量程锁定‌：量测试时锁定量程，避免自动切换导致速度下降。

‌偏置电压模拟‌：测试电解电容时需开启直流偏置，模拟实际工作条件‌。四、典型应用场景

‌电容测试‌：电解电容需低频（120Hz），薄膜电容需高频（1kHz-10kHz）‌。

‌电感测试‌：通过 L−QL−Q 模式获取感值与品质因数，频率通常为1kHz-100kHz

校准高精度LCR数字电桥需遵循标准化流程，结合仪器特性和环境因素，以下是关键步骤和注意事项：一、校准前准备

‌环境要求‌：温度控制在20±5℃，湿度45%~75%RH，确保仪器预热30分钟以上以稳定内部电路‌。

‌工具准备‌：需准备精密标准元件（误差小于待测元件1%）、短路片或低阻抗导线，以及四端测试线以减少引线误差‌二、校准流程

‌开路校准‌

保持测试夹开路状态，按仪器“Open”键消除并联杂散电容和高阻测量误差‌。

‌短路校准‌

短路片或导线短接测试夹，按“Short”键补偿引线电阻和电感，适用于低阻抗测量‌。

00001. ‌负载校准（可选）‌

通过标准元件传递系数消除系统误差，适用于多台仪器数据统一或高精度测量场景‌。三、注意事项

‌频率选择‌：校准频率需与测量频率一致（如100kHz），串联/并联模式根据元件等效电路选择‌。

‌重复性验证‌：建议重复校准3次取平均值，误差需小于仪器允许范围。

‌定期维护‌：更换夹具或环境变化后需重新校准，建议每周至少一次‌。四、特殊场景处理

‌大电感/电容校准‌：200mH以上电感或大容量电容需注意频率漂移，优先选择低频串联模式‌。

‌皮法级电容‌：因干扰因素多，建议忽略皮法级测试结果，以纳法级为基准‌。

通过上述步骤可确保LCR电桥长期保持高精度，具体操作需参考仪器说明书