介电常数测试仪的摘要

　　介电常数测量技术在民用，工业以及军事等各个领域应用广泛。本文主要对介电常数测量的常用方法进行了综合论述。首先对国家标准进行了对比总结；然后分别论述了几种常用测量方法的基本原理、适用范围、优缺点及发展近况；后对几种测量方法进行了对比总结，得出结论。介电常数是物体的重要物理性质，对介电常数的研究有重要的理论和应用意义。电气工程中的电介质问题、电磁兼容问题、生物医学、微波、电子技术食品加工和地质勘探中，无一不利用到物质的电磁特性，对介电常数的测量提出了要求。目前对介电常数测量方法的应用可以说是遍及民用、工业、国防的各个领域在食品加工行业当中，储藏、加工、灭菌、分级及质检等方面都广泛采用了介电常数的测量技术。例如，通过测量介电常数的大小，新鲜果蔬品质、含水率、发酵和干燥过程中的一些指标都得到间接体现，此外，根据食品的介电常数、含水率确定杀菌时间和功率密度等工艺参数也是重要的应用之一[1]。在路基压实质量检测和评价中，如果利用常规的方法，尽管测量结果比较准确，但工作量大、周期长、速度慢且对路面造成破坏。由于土体的含水量、温度及密度都会对其介电特性产生不同程度的影响，因此可以采用雷达对整个区域进行测试以反算出介电常数的数值，通过分析介电性得到路基的密度及压实度等参数，达到快速测量路基的密度及压实度的目的[2]。此外，复介电常数测量技术还在水土污染的监测中得到了应用[3]。并且还可通过对岩石介电常数的测量对地震进行预报[4]。上面说的是介电常数测量在民用方面的部分应用，其在工业上也有重要的应用。典型的例子有低介电常数材料在超大规模集成电路工艺中的应用以及高介电常数材料在半导体储存器件中的应用。在集成电路工艺中，随着晶体管密度的不断增加和线宽的不断减小，互联中电容和电阻的寄生效应不断增大，传统的绝缘材料二氧化硅被低介电常数材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作为低介电常数材料，已经应用于集成电路的商业化生产[5]。在半导体储存器件中，利用高介电常数材料能够解决半导体器件尺寸缩小而导致的栅氧层厚度极限的问题，同时具备特殊的物理特性，可以实现具有特殊性能的新器件[6]。在军事方面，介电常数测量技术也广泛应用于雷达和各种特殊材料的制造与检测当中。对介电常数测量技术的应用可以说是不胜枚举。介电常数的测量技术已经广泛应用于民用、工业和国防各个领域，并且有发展的空间和必要性。我们对测量介电常数的方法进行总结，能更清晰的认识测量方法的现状，为某些应用提供一种可能适合的方法，是有一定理论和工程应用意义的。

　　工作特性

　　 1．Q值测量

　　 a．Q值测量范围：2～1023；

　　 b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；

　　c．标称误差

　　频率范围 25kHz～10MHz 固有误差≤5％±满度值的2% 工作误差≤7％±满度值的2%

　　频率范围 10MHz～60MHz 固有误差 ≤6％±满度值的2% 工作误差≤8％±满度值的2%

　　电感测量范围 14.5nH～8.14H

　　直接测量范围 1-460P 主电容调节范围 40～500pF 准确度 150pF以下±1.5pF；150pF以上±1%

　　 注：大于直接测量范围的电容测量见使用方法。

　　信号源频率覆盖范围

　　频率范围 10kHz～70MHz

　　CH1 10～99.9999kHz CH2 100～999.999kHz CH3 1～9.99999MHz CH4 10～70MHz ​频率指示误差3×10-5±1个字

　　 5．Q合格指示预置功能：预置范围：5～1000

　　 6．Q表正常工作条件

　　 a. 环境温度：0℃～+40℃；

　　 b．相对湿度：<80％；

　　 c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

　　 7．其他

　　 a．消耗功率：约25W；

　　 b．净重：约7kg；

　　 c.外型尺寸：（宽×高×深）mm：380×132×280。