LJD-B/LJD-C介電常數(shù)測(cè)試儀主要特點(diǎn)
● 采用DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào),信號(hào)失真小、頻率達(dá)1Hz、信號(hào)幅度穩(wěn)定.
● 電容、電感、Q值、頻率全數(shù)字化顯示,度高.
● 電感測(cè)量時(shí),*的自身殘余電感和測(cè)試引線電感的扣除功能,確保小電感值測(cè)量的.
● *的大電容測(cè)量功能, LJD-B大電容測(cè)量可
達(dá)2.5uF.
● 與介電常數(shù)測(cè)試夾具配合時(shí),能測(cè)量材料的介電常數(shù)和損耗系數(shù),并能直接顯示介質(zhì)損耗系數(shù).
一、高頻介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀概述
LJD-B/LJD-C介電常數(shù)測(cè)試儀主要區(qū)別
| LJD-B | LJD-C |
測(cè)試頻率范圍 | 10kHz~70MHz | 100kHz~160MHz |
主調(diào)電容控制 | 傳感器 | 步進(jìn)馬達(dá) |
電容搜索 | 無(wú) | 有 |
LJD-B/LJD-C介電常數(shù)測(cè)試儀能在較高的測(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,電工材料的高頻介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù),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。
LJD-B/LJD-C介電常數(shù)測(cè)試儀是北京縱橫金鼎設(shè)備有限公司研制的產(chǎn)品,它以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號(hào)源,頻率達(dá)
70MHz/160MHz,信號(hào)源具有信號(hào)失真小、頻率、信號(hào)幅度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),更保證了測(cè)量精度的性。LJD-B主電容調(diào)節(jié)用傳感器感應(yīng),電容讀數(shù),且頻率值可設(shè)置。LJD-C主電容調(diào)節(jié)用步進(jìn)馬達(dá)控制,電容讀數(shù)更加,頻率值和電容值均可設(shè)置。LJD-B/LJD-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)展了電感和電容的測(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。LJD-B/LJD-C*的諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索或LJD-C*的電容自動(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、高頻介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(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
| LJD-B | LJD-C |
頻率范圍 | 10kHz~10MHz | 100kHz~10MHz |
固有誤差 | ≤5%±滿度值的2% | ≤5%±滿度值的2% |
工作誤差 | ≤7%±滿度值的2% | ≤7%±滿度值的2% |
頻率范圍 | 10MHz~70MHz | 10MHz~160MHz |
固有誤差 | ≤6%±滿度值的2% | ≤6%±滿度值的2% |
工作誤差 | ≤8%±滿度值的2% | ≤8%±滿度值的2% |
2.電感測(cè)量范圍
LJD-B | LJD-C |
1nH~8.4H | 1nH~140mH |
3.電容測(cè)量
| LJD-B | LJD-C |
直接測(cè)量范圍 | 1~520p | 1~223p |
主電容調(diào)節(jié)范圍 | 30~550pF | 17~240pF |
準(zhǔn)確度 | 100pF以下±1pF; 100pF以上±1% | 100pF以下±1pF 100pF以上±1% |
注:大于直接測(cè)量范圍的電容測(cè)量見(jiàn)使用方法。
4.信號(hào)源頻率覆蓋范圍
| LJD-B | LJD-C |
頻率范圍 | 10kHz~70MHz/110MHz | 0.1~160MHz |
CH1 | 10~99.9999kHz | 0.1~0.999999MHz |
CH2 | 100~999.999kHz | 1~9.99999MHz |
CH3 | 1~9.99999MHz | 10~99.9999MHz |
CH4 | 10~70MHz | 100~160MHz |
頻率指示誤差 | 3×10-5±1個(gè)字 |
5.Q合格指示預(yù)置功能:預(yù)置范圍:5~1000
6.主機(jī)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
是根據(jù)串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì),以諧振電壓的比值來(lái)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(lái)說(shuō),即在測(cè)試頻率上呈現(xiàn)的電抗與電阻之比。
或 …………………………… (1)
圖(一)所示的串聯(lián)諧振電路中,所加的信號(hào)電壓為Ui,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。
主機(jī)就是按上述原理設(shè)計(jì)的。
2.主機(jī)整機(jī)工作原理(見(jiàn)圖二)
圖二
LJD-B/LJD-C型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)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CT兩端的信號(hào)幅度將是分壓器提供的信號(hào)幅度Q倍。在CT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。
LJD-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。
LJD-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。
LJD-B/LJD-C型主機(jī)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)顯示屏上的信息共分為四行
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)諧電容的電容指示值,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
LJD-B/LJD-C型主機(jī)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(jiàn)圖四面板示意圖。
A.LJD-B/LJC-C型前面板各功能鍵說(shuō)明
圖 四 LJD-B/LJC-C型主機(jī)前面板和外形示意圖
1.工作頻段選擇/數(shù)字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值量程遞減(手動(dòng)方式時(shí)有效)/數(shù)字3按鍵;先按12鍵后,再按此鍵,功能為數(shù)字鍵3。
4.Q值量程遞增(手動(dòng)方式時(shí)有效)/數(shù)字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/數(shù)字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.LJD-B:數(shù)字6按鍵,先按12鍵后有效;
LJD-C:諧振點(diǎn)電容搜索/數(shù)字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/數(shù)字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(shuō)明見(jiàn)后頁(yè)。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/數(shù)字8按鍵,按此鍵后,顯示屏第四行左部出現(xiàn)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.Ct大電容直接測(cè)量/數(shù)字9(先按12鍵后有效)按鍵。
10.Lt殘余電感扣除/數(shù)字0(先按12鍵后有效) 按鍵。
11.介質(zhì)損耗系數(shù)測(cè)量/小數(shù)點(diǎn)(先按12鍵后有效) 按鍵。
12.頻率/電容設(shè)置按鍵,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,再按一下此鍵完成設(shè)置。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,有效數(shù)后為0的,可以不輸入0,直接再按一下此鍵完成設(shè)置。
13.頻率調(diào)諧數(shù)碼開(kāi)關(guān)。
14.LJD-B: 主調(diào)電容調(diào)諧(長(zhǎng)壽命調(diào)諧慢轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu));
LJD-C:主調(diào)電容調(diào)諧數(shù)碼開(kāi)關(guān)。
15.電源開(kāi)關(guān)。
16.液晶顯示屏。
17.測(cè)試回路接線柱:LJD-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;LJD-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(shuō)明
圖五 主機(jī)后面板示意圖
1.~220V電源輸入三芯插座,內(nèi)含保險(xiǎn)絲0./220V;
2.信號(hào)源工作頻率監(jiān)測(cè)輸出端(阻抗1kΩ)。
五、使用方法
高頻主機(jī)是多用途的阻抗測(cè)量?jī)x器,為了提高測(cè)量精度,除了使主機(jī)測(cè)試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測(cè)試方法和殘余參數(shù)修正方法。
1.測(cè)試注意事項(xiàng)
a.本儀器應(yīng)水平安放;
b.如果你需要較地測(cè)量,請(qǐng)接通電源后,預(yù)熱30分鐘;
c.調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開(kāi)關(guān)時(shí),當(dāng)接近諧振點(diǎn)時(shí)請(qǐng)緩調(diào);
d.被測(cè)件和測(cè)試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,足夠粗,并應(yīng)接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來(lái)的測(cè)量誤差;
e.被測(cè)件不要直接擱在機(jī)蓋頂部,離頂部一公分以上,必要時(shí)可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊;
f.手不得靠近試件,以免人體感應(yīng)影響造成測(cè)量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。
2.高頻線圈的Q值測(cè)量(基本測(cè)量法)
A.直接法
a.將被測(cè)線圈接在“LX”接線柱上;
b.按照測(cè)試要求,選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l率;
c.先調(diào)調(diào)諧電容器到諧振點(diǎn),即主機(jī)讀數(shù)達(dá)Z大,此讀數(shù)即為被測(cè)電感的有效Q值(Qe),若需得到被測(cè)電感的真實(shí)Q值(QT),則應(yīng)先測(cè)出線圈分布電容C0,然后照下式修正
C1是調(diào)諧電容器諧振時(shí)讀數(shù),如諧振時(shí)C1的讀數(shù)很大,C0只占很小比例,則有效Q值(Qe)和真實(shí)Q值(QT)差別可以忽略。
當(dāng)Q值量程選擇自動(dòng)切換時(shí),在調(diào)諧時(shí),如遇量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換,應(yīng)停頓一下,待Q值穩(wěn)定后,根據(jù)讀數(shù)值變大或變小,確定繼續(xù)調(diào)節(jié)電容的方向。
B.變?nèi)莘?/span>
a. 照直讀法“a-d”進(jìn)行,記下諧振時(shí)電容讀數(shù)C1和Q1;
b.調(diào)節(jié)主調(diào)電容數(shù)碼開(kāi)關(guān),使Q值二次指示均為Q1的0.707時(shí)
記下此時(shí)兩次電容讀數(shù)的差數(shù)ΔC,
倘要得到結(jié)果,則線圈的分布電容應(yīng)加在C1之內(nèi),并應(yīng)使主調(diào)電容作多次偏調(diào),然后取其平均讀數(shù)。
測(cè)Q值較高的線圈時(shí),Q值下降到0.707 Q1時(shí),電容偏調(diào)很小,讀數(shù)誤差較大,這時(shí)可將主電容作較大偏調(diào)(10%以內(nèi)),記下偏調(diào)數(shù)ΔC和偏調(diào)后的Q值讀數(shù)Q2,這時(shí)Q值表達(dá)式為:
C. 變頻法
a.按直讀法“a-d”進(jìn)行,記下諧振時(shí)讀數(shù)C1和Q1以及頻率讀數(shù)f0;
b.改變信號(hào)源的頻率使Q值二次指示為Q1的0.707(一次容性失諧,一次感性失諧),記下此時(shí)二次頻率讀數(shù)差值Δf,這時(shí)回路的真實(shí)QT為:
考慮到線圈的分布電容時(shí),線圈的有效Q值為:
變頻法測(cè)量Q值一般表達(dá)式為(未考慮分布電容):
注:Δf是頻率偏調(diào)數(shù),Q1為諧振時(shí)主機(jī)讀數(shù),Q2是偏調(diào)后主機(jī)讀數(shù)。
3.高頻線圈電感值的測(cè)量
a.將被測(cè)線圈接在“LX”接線柱上,接觸要良好。
b.將調(diào)諧電容的電容值,調(diào)至Z大容量的50%處。
c.然后,按頻率搜索鍵,找到諧振點(diǎn);再微調(diào)頻率或調(diào)諧電容,
使Q指示值Z大。此時(shí)液晶屏上顯示的電感值即是有效電感值Le,如要得到真實(shí)電感值(LT),必須先測(cè)得電感分布電容量C0,如分布電容較小且已知的話,在調(diào)到諧振點(diǎn)后,記下主調(diào)電容C1,然后再將主調(diào)電容量調(diào)在“C1+C0”值上,這時(shí)指示的電感讀數(shù),就是所求真實(shí)電感值,也可按以下公式計(jì)算求得:
d.被測(cè)電感小于1μH時(shí),按上法測(cè)得電感值還應(yīng)減去儀器中測(cè)試回路本身殘余電感“L0”(LJD-B:L0約25nH,LJD-C:L0約7nH)。
e.使用儀器自身殘余電感和測(cè)試引線電感的扣除功能提高測(cè)量精度
(1)在電感測(cè)試時(shí),如果你使用夾子線來(lái)連接被測(cè)試的電感時(shí),可先將夾子線對(duì)接短路,如圖六;如使用貼片測(cè)試夾具時(shí),可先將測(cè)試夾具兩連接片之間對(duì)接短路,如圖七。
(2)將可變電容器電容值調(diào)節(jié)到中間位置(200-300pF),按下儀器面板的頻率搜索鍵,儀器自動(dòng)找到一個(gè)諧振點(diǎn),再微調(diào)頻率使Q指示值大。此時(shí)顯示的電感值即是儀器自身殘余電感和測(cè)試引線電感值,如圖八中的L指示值。
圖 六
圖 七
3,去掉夾子線或貼片測(cè)試夾具的短路,將被測(cè)電感接入測(cè)試夾子線或夾具。然后,按下Lt(數(shù)字0)鍵。在顯示屏的第三行右面,將顯示Lt,初始值為0。再按下儀器面板的頻率搜索鍵,找到一個(gè)新的諧振點(diǎn)。此時(shí)Lt后顯示的電感值即是被測(cè)電感的值。(扣除了儀器自身殘余電感和測(cè)試引線電感值)。
圖 八
4.高頻線圈分布電容C0的測(cè)量
A.倍頻率法
如線圈的分布電容較大,可用此法作近似測(cè)試。
將被測(cè)線圈按在“LX”接線柱上,調(diào)調(diào)諧電容器到Z大電容數(shù)值,調(diào)訊號(hào)源頻率到諧振,令諧振時(shí)頻率和指示調(diào)諧電容分別是f1和C1。然后將訊號(hào)源頻率調(diào)到f2 (f2=n f1),再調(diào)電容器度盤到諧振點(diǎn),此時(shí)電容讀數(shù)為C2,根據(jù)下式即可求出分布電容量(測(cè)量時(shí)微調(diào)電容到零)
如取n=2,則為:C0=(C1-4C2)/ 3。
若取不同C1進(jìn)行多次測(cè)量后取一個(gè)平均值,則測(cè)試結(jié)果將較為準(zhǔn)
B.自然頻率法(此法可獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果)
a.將被測(cè)線圈接在“Lx”接線柱上,以上面A中的倍頻率法測(cè)量出電感值L和分布電容值C0,再初步估算出電感的自諧振頻率值
f=1/2π√LC0 ;
b.調(diào)節(jié)可變電容器至略小于Z大值的位置(LJD-B為540Pf,LJD-C為240Pf),留有上下調(diào)節(jié)的余量,電容值為C1;
c.按頻率搜索鍵,使回路諧振,該諧振頻率值為f1;
d.設(shè)置主機(jī)的工作頻率為估算出的電感的自諧振頻率值,取下被測(cè)線圈,換上一個(gè)能在調(diào)諧電容器調(diào)節(jié)范圍內(nèi)諧振的電感;
e.調(diào)節(jié)可變電容器到諧振點(diǎn);
f.將被測(cè)線圈接在“Cx”兩端,調(diào)諧主機(jī)的工作頻率找到新的頻率諧振點(diǎn)(Q值大);
g.再取下被測(cè)線圈,調(diào)節(jié)可變電容器重新使Q值達(dá)到Z大;
h.重復(fù)步驟“f”、“g”直到某一頻率,被測(cè)線圈接上“Cx”兩端和不接上均不改變諧振點(diǎn),這一頻率即為被測(cè)線圈的自然諧振頻率f2,它的C0數(shù)值為:
C0=C1 (f1/f2)2 ÷[1-(f1/f2)2]≈C1 (f1/f2)2
注:測(cè)量中所需輔助線圈可由LKI-l電感組提供便利。
5.電容器容量的測(cè)量
(1). 被測(cè)電容值小于主調(diào)電容量的電容器的測(cè)量(并聯(lián)替代法)
a.選一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振電感接到“Lx”的兩端;
b.將調(diào)諧電容器調(diào)到Z大值附近,令這個(gè)電容是C1,如被測(cè)電容是小數(shù)值的,C1應(yīng)調(diào)到較小電容值附近,以便達(dá)到盡可能高的測(cè)量精度;
c.按下儀器面板的頻率搜索鍵,使測(cè)試回路諧振,諧振時(shí)Q的讀數(shù)為Q1;
d.將被測(cè)電容接在“Cx”兩端,調(diào)節(jié)可變電容器,使測(cè)試電路重新諧振,此時(shí)可變電容器值為C2,Q值讀數(shù)為Q2。
被測(cè)電容的有效電容為:Cx= C1-C2
電容器損耗角正切為:
電容器的有效并聯(lián)電阻為:
C0為回路諧振電感的自身電容。
B.大于可變電容器容量的電容器測(cè)量
a. 選配一個(gè)100uH-900uH之間的電感器,接入儀器頂部有Lx指示的兩個(gè)接線柱上。將可變電容器電容值調(diào)節(jié)到較大位置,電容值為C1,按下儀器面板的頻率搜索鍵,儀器將自動(dòng)找到一個(gè)諧振點(diǎn)。
b.根據(jù)電感器提供的分布電容值,將可變電容器電容值調(diào)節(jié)到C1+ C0值,目的是扣除分布電容對(duì)測(cè)試的影響。
c.然后,按下Ct(數(shù)字9)鍵。在顯示屏的第三行右面,將顯示被測(cè)電容Ct,初始值為0。將被測(cè)電容接入儀器頂部有Cx指示的兩個(gè)接線柱上。再按下儀器面板的頻率搜索鍵,找到一個(gè)新的諧振點(diǎn)。此時(shí)Ct后面顯示的電容值即是被測(cè)電容的值(已扣除了可變電容器電容值),Z大可測(cè)試電容為2.5uF(LJD-B)/25nF(LJD-C)(配置100uH電感時(shí)),見(jiàn)下圖九。
d. 小電容值也可按此方法測(cè)量,高分辨率為0.1pF。對(duì)于小于可變電容器指示值的被測(cè)電容器(例可變電容器指示值為500pF,則被測(cè)電容器應(yīng)小于500pF),在按下Ct(數(shù)字9)鍵。在顯示屏的第三行右面,將顯示被測(cè)電容Ct后,可直接調(diào)節(jié)可變電容器(指示值減小),直至找到一個(gè)新的諧振點(diǎn)。此時(shí)Ct后面顯示的電容值即是被測(cè)電容的值。注意此方式不需要上面b步驟中扣除分布電容值。
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圖 九
6.Q合格范圍預(yù)置功能使用
Q合格范圍預(yù)置功能特別適用于工廠需大批量測(cè)試某同一規(guī)格元件的Q值,當(dāng)該元件Q值超過(guò)某一給定值或在一定范圍內(nèi)即為合格,這時(shí)液晶顯示屏顯示“OK”,儀器同時(shí)鳴叫提醒,這樣可減輕工人視力疲勞,同時(shí)大大加快了測(cè)試速度。
Q合格范圍預(yù)置的步驟(例150-170):
a.選擇要求的測(cè)試頻率;
b.用一只合格元件或一只輔助線圈調(diào)諧主調(diào)電容,使Q值讀數(shù)
指示在所需預(yù)置Q值位置上;例150,按一下Q值設(shè)置鍵,顯示屏第三將會(huì)行顯示“comp ok”,同時(shí)儀器發(fā)出鳴叫聲(Q值大于150時(shí)),當(dāng)Q值小于150時(shí),液晶屏第三行僅顯示“comp 150”;如果需要清除設(shè)
置,只要在Q=0的情況下,再按一次Q值設(shè)置鍵。
c.如果還要設(shè)定Q值上限,再調(diào)諧主調(diào)電容,使Q值讀數(shù)指示在所需預(yù)置Q值位置上;例170,再按一下Q值設(shè)置鍵,液晶屏第三行顯示“comp ”,此時(shí)Q合格范圍預(yù)置功能的設(shè)置就結(jié)束了。
d.換上要測(cè)試的器件,微調(diào)諧振電容至諧振點(diǎn),如果該器件的Q值在設(shè)定范圍內(nèi)(例150-170),Q合格指示“comp ok”,同時(shí)儀器發(fā)出鳴叫。如果該器件的Q值設(shè)定超出該范圍,Q合格指示
“comp ”,如需取消已設(shè)置的合格值,只要再按一下設(shè)置鍵即可。
7.諧振點(diǎn)頻率自動(dòng)搜索功能的使用
如果你對(duì)電感元件無(wú)法確定它的數(shù)值時(shí),你就可用該功能來(lái)幫你尋找出它的諧振頻率點(diǎn)。步驟如下:
a.把元件接以接線柱上;
b.主調(diào)電容調(diào)到約中間位上;
c.按一下頻率搜索按鍵,顯示屏左下部顯示“sweep”,儀器就進(jìn)入搜索狀態(tài)。
儀器從低工作頻率一直搜索到高工作頻率,如果你的元件諧振點(diǎn)在頻率覆蓋區(qū)間內(nèi),搜索結(jié)束后,將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。
如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài),可再按一次搜索鍵,儀器會(huì)退出搜索操作。
8.諧振點(diǎn)電容自動(dòng)搜索功能的使用
如果你想在已知的頻率找出被測(cè)量器件的諧振頻率點(diǎn)時(shí),你就可用該功能來(lái)幫你尋找出它的諧振點(diǎn)。步驟如下:
a.把元件接以接線柱上;
b.頻率設(shè)置為所需的頻率;
c.按一下電容搜索按鍵,儀器就進(jìn)入電容搜索狀態(tài),儀器從小電容一直搜索到大電容,如果你的元件諧振點(diǎn)在電容覆蓋區(qū)間內(nèi),搜索結(jié)束后,主電容將會(huì)自動(dòng)停在元件的諧振頻率點(diǎn)附近。
如果臨時(shí)要退出搜索狀態(tài),可再按一次搜索鍵,儀器會(huì)退出搜索操作。
9.頻率調(diào)諧開(kāi)關(guān)的使用。
LJD-B/LJD-C的頻率調(diào)諧采用了數(shù)碼開(kāi)關(guān),它能辨別使用者的要求,來(lái)調(diào)節(jié)頻率變化的速率(頻率變化值/檔)。在你快速調(diào)節(jié)該開(kāi)關(guān)時(shí),頻率變化速率也加快,當(dāng)你緩慢調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)時(shí),頻率變化速率也慢下來(lái)。因此在調(diào)諧時(shí)接近所需的頻率時(shí),應(yīng)放緩調(diào)節(jié)速度,當(dāng)你調(diào)節(jié)的頻率超出工作頻段的頻率時(shí),儀器會(huì)自動(dòng)選擇低一個(gè)或高一個(gè)頻段工作。
六、維修
1.新購(gòu)儀器的檢查
新購(gòu)的儀器能先用LKI-1電感組,將各個(gè)電感在各個(gè)不同頻率測(cè)試Q值,把測(cè)試的情況,例使用的電感號(hào)、測(cè)試頻率Q讀數(shù)、電容讀數(shù)等多次測(cè)得數(shù)及測(cè)試環(huán)境條件逐一詳細(xì)記錄,并把記錄保存起來(lái),以供以后維修時(shí)作參考。
LKI-1電感組是測(cè)試時(shí)作輔助電感用的,不能把這些電感當(dāng)作高精度的標(biāo)準(zhǔn)電感看待。隨著測(cè)試環(huán)境條件不同,測(cè)得電感器Q值和分布電容可能略有不同。
2.使用和保養(yǎng)
高頻主機(jī)是比較精密的阻抗測(cè)量?jī)x器,在合理使用和注意保養(yǎng)情況下,才能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定和較高的測(cè)試精度。
a.熟悉本說(shuō)明書,正確地使用儀器;
b.使儀器經(jīng)常保持清潔、干燥;
c.本儀器保用期為18個(gè)月,如發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或失去準(zhǔn)確度,可以原封送回本廠,免費(fèi)修理。
3.電感組
LKI-1電感組是測(cè)試作輔助用的,它含有9個(gè)屏蔽罩屏蔽的電感。這些電感具有較高的Q值,各電感的電感量等數(shù)據(jù)如附表一。
附表一 LKI-1電感組,LJD-B/LJD-C選配電感
電感No | 電感量 | 準(zhǔn)確度% | 測(cè)試 頻率 | Q值 ±10% | 分布電容 約略值 | 備注 |
1 | 0.1μH | 0.05μH | 50MHz | 180 | 5pF |
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2 | 0.5μH | 0.05μH | 15MHz | 200 | 5pF |
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3 | 2.5μH | ±5 | 10MHz | 193 | 5pF |
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4 | 10μH | ±5 | 5MHz | 217 | 6pF |
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5 | 50μH | ±5 | 1.5MHz | 188 | 6pF |
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6 | 100μH | ±5 | 1MHz | 192 | 6pF |
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7 | 1mH | ±5 | 500kHz | 192 | 8pF |
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8 | 5mH | ±5 | 250kHz | 111 | 8pF |
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9 | 10mH | ±5 | 100kHz | 91 | 8pF |
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10 | 0.05μH | ±5 | 100MHz | 220 | 5pF | 另選 |
上述Q值是在BQG-2標(biāo)準(zhǔn)線圈為基準(zhǔn)比較測(cè)得,電感值未扣除主機(jī)的殘余電感.,LJD-B殘余電感為0.025μH。
主機(jī)是根據(jù)串聯(lián)諧振和電壓比值原理工作的,主機(jī)的指示Q值是包括被測(cè)件的有效Q值及測(cè)試回路固有殘量在內(nèi)的整個(gè)諧振回路有效Q值,必須用主機(jī)測(cè)試回路殘量修正主機(jī)的指示Q值,這是主機(jī)測(cè)量的一個(gè)重要特點(diǎn)。
在一般情況下,主機(jī)作為低精度儀器使用或利用主機(jī)對(duì)線圈作比較測(cè)量時(shí),可不必對(duì)殘量的影響進(jìn)行修正。
主機(jī)的Q值測(cè)量誤差可按Q值參考標(biāo)準(zhǔn)不同分為二類。
我廠采用的一種是以主機(jī)生產(chǎn)廠家所提供并經(jīng)計(jì)量部門審核的均值回路標(biāo)準(zhǔn)指示值Qen為參考標(biāo)準(zhǔn),主機(jī)指示Q值Qi的相對(duì)誤差由下式表示:
δQi=[(Qi-Qen)÷Qen]× 100%
式中Qi為標(biāo)有Qen值標(biāo)準(zhǔn)量具在主機(jī)上的實(shí)際指示值。
注:修正系數(shù)主要用于用戶測(cè)量一個(gè)器件Q值時(shí),根據(jù)指示的
Qi值換算出較準(zhǔn)礎(chǔ)的Q值。
附表二 各Q值均值回路指示值
和測(cè)試回路平均殘量修正系數(shù)表
線圈號(hào) | 測(cè)試 頻率 | Qe BQG-2 (No.81014) | LJD-C | |
修正 系數(shù) | ||||
1 | 100kHz | 114 |
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2 | 400kHz | 135 | 135 | 1 |
3 | 1MHz | 134 | 134 | 1 |
4 | 2MHz | 154 |
|
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4.5MHz | 183 | 183 | 1 | |
5 | 4.5MHz | 170 |
|
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12MHz | 237 | 237 | 1 | |
6 | 12MHz | 234 |
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25MHz | 305 | 275 | 0.90 | |
7 | 25MHz | 218 |
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50MHz | 257 | 257 | 1 |
Qe:標(biāo)準(zhǔn)有效Q值
LJD-B型主機(jī)在測(cè)試Q值時(shí),已對(duì)測(cè)試回路的殘量作了修正,故不再需要對(duì)Q值進(jìn)行均值修正。
七、產(chǎn)品的交收檢驗(yàn)
1.檢驗(yàn)環(huán)境要求
a.環(huán)境溫度:20℃±2℃,相對(duì)濕度<50%;
b.供電電源:220V±10V,50Hz±1Hz;
c.被檢設(shè)備要預(yù)熱30分鐘以上。
2.檢驗(yàn)設(shè)備要求
a. 設(shè)備應(yīng)在計(jì)量后的有效使用期內(nèi);
b. 檢驗(yàn)設(shè)備應(yīng)按儀器規(guī)定預(yù)熱。
b.從后面板的頻率監(jiān)測(cè)端用BNC電纜連至頻率計(jì)數(shù)器輸入端;
3.Q值指示檢驗(yàn)
a.檢驗(yàn)設(shè)備:BQG-2標(biāo)準(zhǔn)線圈一套;
b.把標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈接入LJD-B/LJD-C主機(jī)電感接線柱上;
c.選擇標(biāo)準(zhǔn)Q值線圈所規(guī)定的檢定頻率;
d.LJD-B/LJD-C主機(jī)的Q值讀數(shù)的相對(duì)誤差應(yīng)符合二.1.C條中的固有誤差之規(guī)定。
4.調(diào)諧電容器準(zhǔn)確度檢驗(yàn)
a. 測(cè)試時(shí)如發(fā)現(xiàn)干擾,應(yīng)斷開(kāi)內(nèi)部信號(hào)源;
b.設(shè)備連接如圖十所示,連接線應(yīng)盡量短,盡可能減小分布電容;
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c.電容測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)
測(cè)試范圍:10-550pF,±5pF; 測(cè)試精度:10-550pF±0.1%
如果使用LCR電橋測(cè)試,應(yīng)保證電橋與被測(cè)主機(jī)之間地線和外殼的絕緣隔離。
d.調(diào)諧電容器顯示的指示值與電容測(cè)試儀指示值之間誤差應(yīng)符合二.3條的規(guī)定。
5.頻率指示誤差檢驗(yàn)
a.設(shè)備連接如圖十一所示:
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c.頻率計(jì)數(shù)器技術(shù)要求
測(cè)量范圍:10Hz-1000MHz;
測(cè)量誤差:<1×10-6;
測(cè)量靈敏度:<30mV。
d.測(cè)試線要求:高頻電纜SYV-50-3;
e.主機(jī)頻率指示值與頻率計(jì)數(shù)器讀數(shù)值間的誤差應(yīng)符合二.4條的規(guī)定。
附:貼片元件測(cè)試夾具使用方法
當(dāng)采用我公司生產(chǎn)的LJD-B及LJD-C主機(jī)及配上相應(yīng)的貼片元件測(cè)試夾具時(shí)可對(duì)貼片電容及貼片電感進(jìn)行電容量、電感量及Q值、tgδ值的測(cè)量,測(cè)量時(shí)只要將測(cè)試夾具接入相應(yīng)的Lx或Cx接線柱內(nèi),然后按說(shuō)明書中“3”高頻線圈電感值的測(cè)量及“5”電容器電容量的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量。
注意:因貼片元件尺寸較小,規(guī)格又不盡相同,因此放入夾具時(shí)應(yīng)保持盡量居中并保證接觸良好。
在測(cè)量小電感時(shí),為了測(cè)試值的正確性,測(cè)得的讀數(shù)應(yīng)減去儀器的測(cè)試回路的剩余電感值,LJD-B約26nH,LJD-C約7nH(包括測(cè)試夾具)。直接采用本儀器新增的自身殘余電感和測(cè)試引線電感的扣除功能,能獲得Z佳的測(cè)試精度。
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