一、概述
ZJD系類高頻介電常數(shù)測試儀能在較高的測試頻率條件下，測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關(guān)、學校、工廠等單位。
ZJD系類高頻介電常數(shù)測試儀是北京智德創(chuàng)新儀器設(shè)備有限公司新研制的產(chǎn)品，ZJD系類介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀以DDS數(shù)字直接合成方式產(chǎn)生信號源，頻率達60MHz /160MHz，信號源具有信號失真小、頻率精確、信號幅度穩(wěn)定的優(yōu)點，更保證了測量精度的精確性。ZJD-B介電常數(shù)測試儀主電容調(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)損耗測試儀主電容調(diào)節(jié)用步進馬達控制，電容讀數(shù)更加精確,頻率值和電容值均可設(shè)置。ZJD系類電容、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，都能直接讀出電感、電容值，大大擴展了電感的測量范圍，而不再是固定的幾個頻率下才能測出電感值的大小。ZJD系類*的諧振點頻率自動搜索或電容自動搜索功能，能幫助你在使用時快速地找到被測量器件的諧振點，自動讀出Q值和其它參數(shù)。Q值量程可手動或自動轉(zhuǎn)換。
二、型號及參數(shù)：
項目/型號 | ZJD-B | ZJD-A | ZJD-C |
信號源 | DDS數(shù)字合成信號 | ||
頻率范圍 | 10KHZ-70MHZ | 10KHZ-110MHZ | 100KHZ-160MHZ |
信號源頻率覆蓋比 | 7000:1 | 11000:1 | 16000:1 |
采樣精度 | 11BIT | 12BIT | |
信號源頻率精度 | 3×10-5 ±1個字,6位有效數(shù) | ||
Q值測量范圍 | 1～1000自動/手動量程 | ||
Q值量程分檔 | 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔 | ||
Q分辨率 | 4位有效數(shù)，分辨率0.1 | ||
Q測量工作誤差 | ＜5% | ||
電感測量范圍 | 1nH～8.4H,；分辨率0.1 | 1nH～140mH；分辨率0.1 | |
電感測量誤差 | ＜3% | ||
電容直接測量范圍 | 1pF～2.5uF | 1pF～25uF | |
調(diào)諧電容誤差分辨率 | ±1pF或＜1% | ||
主電容調(diào)節(jié)范圍 | 30～540pF | 17～240pF | |
諧振點搜索 | 自動掃描 | ||
自身殘余電感扣除功能 | 有 | ||
大電容值直接顯示功能 | 有 | ||
介質(zhì)損耗直讀功能 | 有 | ||
介質(zhì)損耗系數(shù)精度 | 萬分之一 | ||
介質(zhì)損耗測試范圍 | 0.0001-1 | ||
介電常數(shù)直讀功能 | 有 | ||
介電常數(shù)精度 | 千分之一 | ||
介電常數(shù)測試范圍 | 0-1000 | ||
LCD顯示參數(shù) | F,L,C,Q,LT,CT,波段等 | ||
準確度 | 150pF以下±1pF；150pF以上±1% | ||
Q合格預(yù)置范圍 | 5～1000聲光提示 | ||
環(huán)境溫度 | 0℃～+40℃ | ||
消耗功率 | 約25W | ||
電源 | 220V±22V，50Hz±2.5Hz | ||
極片尺寸 | 38mm/50mm(二選一) | ||
極片間距可調(diào)范圍 | ≥15mm | ||
材料測試厚度 | 0.1-10mm | ||
夾具插頭間距 | 25mm±0.01mm | ||
夾具損耗正切值 | ≤4×10－4 （1MHz） | ||
測微桿分辨率 | 0.001mm | ||
測試極片 | 材料測量直徑Φ38mm/50mm，厚度可調(diào) ≥ 15mm | ||
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，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振蕩周期內(nèi)貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件(電感或電容)來說，即在測試頻率上呈現(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，所加的信號電壓為Ui，頻率為f，在發(fā)生諧振時
或
………………………………(2)
回路中電流 
…………………………………………(3)
故電容兩端的電壓 
…………………………………(4)
即諧振時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)計的。
2．Q表整機工作原理（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單片機作為控制核心，實現(xiàn)對各種功能的控制。DDS數(shù)字直接合成信號源為Q值測量提供了一個優(yōu)質(zhì)的高頻信號。信號源輸出一路送到程控衰減器和自動穩(wěn)幅放大控制單元，該單元根據(jù)CPU的指令對信號衰減后送往信號激勵放大器，同時對信號檢波后送出一直流控制信號到壓控信號源實現(xiàn)自動穩(wěn)幅。信號激勵部分輸出送到一個寬帶分壓器，由分壓器饋給測試調(diào)諧回路一個恒定幅度的信號。當測試回路處于諧振狀態(tài)時，在調(diào)諧電容CT兩端的信號幅度將是分壓器提供的信號幅度Q倍。在CT兩端取得的調(diào)諧信號被信號放大單元適當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去進行數(shù)據(jù)處理。
ZJD-B調(diào)諧電容帶動傳感器，不斷地將電容變化的信息送往中心控制CPU，經(jīng)處理后計算出電容值，再根據(jù)頻率值計算出諧振時的頻率值。
ZJD-C調(diào)諧電容有步進馬達帶動，根據(jù)不同電容值由CPU計算脈沖數(shù)去控制馬達。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
整個顯示屏共分為四行
第一行：左邊 信號源頻率指示，共6位；右邊 信號源虛擬頻段指示（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/自動切換指示/調(diào)諧點自動搜索指示；
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。
