硫化橡膠/絕緣材料介電常數(shù)測(cè)試儀/介質(zhì)損耗測(cè)試儀

技

術(shù)

方

案

書

ZJD-B

一,概述：

ZJD-B高頻Q表和ZJD-C高頻Q表主要區(qū)別

ZJD-B/ZJD-C高頻Q表能在較高的測(cè)試頻率條件下,測(cè)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(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機(jī)關(guān),學(xué)校,工廠等單位。

ZJD-B與ZJD-C是北京航天縱橫檢測(cè)儀器有限公司研制的產(chǎn)品,ZJD-B與ZJD-C介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源,頻率達(dá)60MHz /160MHz,信號(hào)源具有信號(hào)失真小,頻率精確,信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),更保證了測(cè)量精度的精確性。ZJD-B介電常數(shù)測(cè)試儀主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng),電容讀數(shù)精確,且頻率值可設(shè)置。ZJD-C介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制,電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。ZJD-B/ZJD-C電容,電感,Q值,頻率,量程都用數(shù)字顯示,在某一頻率下,只要能找到諧振點(diǎn),都能直接讀出電感,電容值,大大擴(kuò)展了電感的測(cè)量范圍,而不再是固定的幾個(gè)頻率下才能測(cè)出電感值的大小。ZJD-B/ZJD-C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或電容自動(dòng)搜索功能,能幫助你在使用時(shí)快速地找到被測(cè)量器件的諧振點(diǎn),自動(dòng)讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

二,硫化橡膠/絕緣材料介電常數(shù)測(cè)試儀工作特性：

1．Q值測(cè)量

a．Q值測(cè)量范圍：2～1023；

b．Q值量程分檔：30,100,300,1000,自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔；

c．標(biāo)稱誤差

2．電感測(cè)量范圍

3．電容測(cè)量

注：大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見使用方法。

4．信號(hào)源頻率覆蓋范圍

5．Q合格指示預(yù)置功能：預(yù)置范圍：5～1000

6．Q表正常工作條件

a. 環(huán)境溫度：0℃～ 40℃；

b．相對(duì)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：（寬×高×深）mm：380×132×280。

三,工作原理：

1．“Q”的定義

Q表是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì),以諧振電壓的比值來定位Q值。

“Q”表示元件或系統(tǒng)的“品質(zhì)因數(shù)”,其物理含義是在一個(gè)振蕩周期內(nèi)貯存的能量與損耗的能量之比。對(duì)于電抗元件(電感或電容)來說,即在測(cè)試頻率上呈現(xiàn)的電抗與電阻之比。

或… … … … … … … … … … … (1)

圖 一

在圖（一）所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號(hào)電壓為U_i,頻率為f,在發(fā)生諧振時(shí)

或……… ……… ……… ………(2)

回路中電流……… …… ………… ……… …… ……(3)

故電容兩端的電壓

… … … … … … … … … … … … …(4)

即諧振時(shí)電容上的電壓與輸入電壓之比為Q。

Q表就是按上述原理設(shè)計(jì)的。

2．Q表整機(jī)工作原理（見圖二）

圖二

ZJD-B/ZJD-C型Q表的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片機(jī)作為控制核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種功能的控制。DDS數(shù)字直接合成信號(hào)源為Q值測(cè)量提供了一個(gè)優(yōu)質(zhì)的高頻信號(hào)。信號(hào)源輸出一路送到程控衰減器和自動(dòng)穩(wěn)幅放大控制單元,該單元根據(jù)CPU的指令對(duì)信號(hào)衰減后送往信號(hào)激勵(lì)放大器,同時(shí)對(duì)信號(hào)檢波后送出一直流控制信號(hào)到壓控信號(hào)源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。信號(hào)激勵(lì)部分輸出送到一個(gè)寬帶分壓器,由分壓器饋給測(cè)試調(diào)諧回路一個(gè)恒定幅度的信號(hào)。當(dāng)測(cè)試回路處于諧振狀態(tài)時(shí),在調(diào)諧電容C_T兩端的信號(hào)幅度將是分壓器提供的信號(hào)幅度Q倍。在C_T兩端取得的調(diào)諧信號(hào)被信號(hào)放大單元適當(dāng)放大后送到檢波和數(shù)字取樣單元,檢波后送到控制中心CPU去進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

ZJD-B調(diào)諧電容帶動(dòng)傳感器,不斷地將電容變化的信息送往中心控制CPU,經(jīng)處理后計(jì)算出電容值,再根據(jù)頻率值計(jì)算出諧振時(shí)的頻率值。 ZJD-C調(diào)諧電容有步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng),根據(jù)不同電容值由CPU計(jì)算脈沖數(shù)去控制馬達(dá)。電容值可預(yù)置并可電容搜索。 ZJD-B與ZJD-C型Q表工作頻率值,頻段,主調(diào)電容器值,諧振電感值,Q值,Q值比較設(shè)置狀態(tài),Q值量程,手/自動(dòng)狀態(tài),頻率或電容搜索指示,Q值調(diào)諧指示帶都顯示在液晶屏上,如圖三所示。

圖三

整個(gè)顯示屏共分為四行

*行：左邊 信號(hào)源頻率指示,共6位；

右邊 信號(hào)源虛擬頻段指示（1-4）。

第二行：左邊 調(diào)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(tài) 。

第四行：左邊 Q值量程,手動(dòng)/自動(dòng)切換指示/調(diào)諧點(diǎn)自動(dòng)搜索指示；

右邊上部 Q值量程范圍指示；

右邊下部 Q值調(diào)諧光帶指示。

四,結(jié)構(gòu)特性：

ZJD-B/ZJD-C型Q表采用了較低的臺(tái)式機(jī)箱,面板采用PC絲印面板,美觀大方。

各主要功能單元,除了顯示部分為了顯示方便和調(diào)諧測(cè)試回路,放大單元為了減小分布參數(shù),安裝在面板上外,其余都安裝在機(jī)內(nèi)底板上,詳見圖四面板示意圖。

A．ZJD-B/ZJD-C型前面板各功能鍵說明

圖 四 Q表前面板和外形示意圖

1．工作頻段選擇/1按鍵,每按一次,切換至低一個(gè)頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵1。

2. 工作頻段選擇/2按鍵,每按一次,切換至高一個(gè)頻段工作；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵2。

3．Q值低一檔量程選擇（手動(dòng)方式時(shí)有效）/3按鍵；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵3。

4．Q值高一檔量程選擇（手動(dòng)方式時(shí)有效）/4按鍵；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵4。

5．諧振點(diǎn)頻率搜索/5按鍵,按此鍵顯示屏第四行左部出現(xiàn)SWEEP時(shí),表示儀器正工作在頻率自動(dòng)搜索被測(cè)量器件的諧振點(diǎn),如需退出搜索,再按此鍵；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵5。

6．ZJD-B：數(shù)字鍵6,先按12鍵后有效；

ZJD-C：諧振點(diǎn)電容搜索/6按鍵,按此鍵后,電容指示不斷在變化,步進(jìn)馬達(dá)發(fā)出輕微的聲響時(shí)儀器正工作在電容自動(dòng)搜索被測(cè)量器件的諧振點(diǎn),如需退出搜索,再按此鍵；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵6。

7．Q值合格范圍比較值設(shè)定/7按鍵,按此鍵后,顯示屏第三行右部出現(xiàn)COMP字符,當(dāng)Q合格時(shí),顯示OK,並同時(shí)鳴響蜂鳴器,Q不合格時(shí),顯示NO。設(shè)置Q值合格范圍詳細(xì)說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵7。

8．Q值量程自動(dòng)/手動(dòng)控制方式選擇/8按鍵,按此鍵后,顯示屏第四行左部出現(xiàn)D對(duì)應(yīng)的指示：AUTO（自動(dòng)）,MAN（手動(dòng)）；先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵8。

9．?dāng)?shù)字鍵9,先按12鍵后有效。

10．數(shù)字鍵0,先按12鍵后有效。

11．小數(shù)點(diǎn)鍵, 先按12鍵后有效。

12．復(fù)合鍵頻率/電容按鍵,*次按下（頻率指示數(shù)在閃爍）為頻率數(shù)輸入,單位為MHz。例：要輸入79.5MHz,按一次此鍵,頻率指示數(shù)在閃爍,然后輸入79.5,再按一下此鍵即可。第二次按下（電容指示數(shù)在閃爍）為電容數(shù)輸入,數(shù)輸入要滿4位。例：要輸入79.5P,按二次此鍵,電容指示數(shù)在閃爍,然后輸入0795,要輸入180.5P,輸入1805,有效數(shù)后為0的,可以不輸入0直接再按一下此鍵結(jié)束輸入。

13．頻率調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。

14．ZJD-B：主調(diào)電容調(diào)諧（長(zhǎng)壽命調(diào)諧慢轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)）；

ZJD-C：主調(diào)電容調(diào)諧數(shù)碼開關(guān)。

15．電源開關(guān)。

16．液晶顯示屏。

17．測(cè)試回路接線柱：ZJD-B左邊兩個(gè)為電感接入端,右邊兩個(gè)為外接電容接入端；ZJD-C后邊兩個(gè)為電感接入端,前邊兩個(gè)為外接電容接入端。

18．電感測(cè)試范圍所對(duì)應(yīng)頻率范圍表。

B．后面板各功能鍵說明

圖五 Q表后面板示意圖

1．～220V電源輸入三芯插座,內(nèi)含保險(xiǎn)絲0.5A／220V；

2．信號(hào)源工作頻率監(jiān)測(cè)輸出端（阻抗1kΩ）。