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详细信息
介电常数电容阻抗分析仪 阻抗分析仪是一种用于测量材料或元件在交流信号作用下阻抗特性的精密仪器，其测试对象涵盖多种电学敏感材料。
介电常数电容阻抗分析仪 参数：
准确度： Cx:±（读数×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（读数×0.5%+0.00005）；
电容量范围：内施高压：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；
外施高压：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；
介电常数ε测试范围：0-200；
介电常数ε准确度：0.5%
介质损耗tgδ测试范围：不限，
介质损耗tgδ分辨率：0.000001，电容、电感、电阻三种试品自动识别。
试验电流范围：5μA～5A；
内施高压：设定电压范围：0.5～10kV ；
*大输出电流：200mA；
升降压方式：电压随意设置。比如5123V。
试验频率： 40-70Hz单频随意设置。比如48.7Hz.
频率精度：±0.01Hz
外施高压：接线时*大试验电流5A，工频或变频40-70Hz
测量时间：约30s，与测量方式有关；
高压电极直径与表面积：￠98mm(75.43cm2)
测量电极直径与表面积： ￠50 mm(19.63cm2)
电极材料：不锈钢1Cr13Ni9Ti
电极工作面：精面面磨
电极间距：不大于5 mm
电极加热功率： >2*500W
电极*高温度：180°
加热时间：30分钟
电极压力：0~1.0Mpa连续可调
*大测量电压：2000V，50Hz
光标
光标被用于读取曲线上的测量值。一条曲线上*多可以显示 10 个光标。图中光标 1 的形状代表被 激活光标，光标 2 为未激活光标。可以通过光标设置菜单或者点击光标数值区域切换激活的光标。同时 也可以通过在光标设置菜单修改光标所在位置，通过手指在坐标系内拖动屏幕可以直接拖动被激活光标 的位置。
实验原理
按照物质电结构的观点，任何物质都是由不同的电荷构成，而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性，这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率，各种极化过程的影响不同。
1、介电常数(ε)：某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值，被称为该电介质材料的相对介电常数。
式中：Cx —电容器两极板充满介质时的电容；
Cο —电容器两极板为真空时的电容；
ε —电容量增加的倍数，即相对介电常数
介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料，ε要小，特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时，则要求ε要大，特别是小型电容器。
在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑电介质的介电常数。此外，由于介电常数取决于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究，还可以推断绝缘材料的分子结构。
2．介电损耗(tgδ)：指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下，介质没有周期性损耗，基本上是稳态电流造成的损耗；在交流电场作用下，介质损耗除了稳态电流损耗外，还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向，电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍)，因此介质损耗通常是指交流损耗。
在工程中，常将介电损耗用介质损耗角正切tgδ来表示。tgδ是绝缘体的无效消耗的能量对有效输入的比例，它表示材料在一周期内热功率损耗与贮存之比，是衡量材料损耗程度的物理量。
陶瓷介质损耗角正切及介电常数测试仪：它由稳压电源、高频信号发生器、定位电压表CBl、Q值电压表CB2、宽频低阻分压器以及标准可调电容器等组成(图2)。工作原理如下：高频信导发生器的输出信号，通过低阻抗耦合线圈将信号馈送至宽频低阻抗分压器。输出信号幅度的调节是通过控制振荡器的帘栅极电压来实现。当调节定位电压表CBl指在定位线上时，Ri两端得到约l0mV的电压(Vi)。当Vi调节在一定数值(10mV)后，可以使测量Vc的电压表CB2直接以Q值刻度，即可直接的读出Q值，而不必计算。另外，电路中采用宽频低阻分压器的原因是：如果直接测量Vi必须增加大量电子组件才能测量出高频低电压信号，成本较高。若使用宽频低阻分压器后则可用普通电压表达到同样的目的。
实验步骤
1、本仪器适用于110V/220V，50Hz交流电，使用前要检查电压情况，以保证测试条件的稳定。
2、开机预热15分钟，使仪器恢复正常状态后才能开始测试。
3、按部件标准制备好的测试样品，两面用特种铅笔或导电银浆涂覆，使样品两面都各自导电，但南面之间不能导通，备用。
4、选择适当的辅助线圈插入电感接线柱。根据需要选择振荡器频率，调节测试电路电容器使电路谐振。假定谐振时电容为C1，品质因素为Q1。
5、将被测样品接在Cx接线柱上。
6、再调节测试电路电容器使电路谐振，这时电容为C2，可以直接读出Q2。
- 用游标卡尺量出试样的直径Φ和厚度d(分别在不同位置测得两个数据，再取其平均值)。
注意事项
(1) 电压或频率的剧烈波动常使电桥不能达到良好的平衡，所以测定时，电压和频率要求稳定，电压变动不得大于1%，频率变动不得大于0.5%。
(2) 电极与试样的接触情况，对tgδ的测试结果有很大影响，因此涂银导电层电极要求接触良好、均匀，而厚度合适。
(3) 试样吸湿后，测得的tgδ值增大，影响测量精度，应当严格避免试样吸潮。
- 在测量过程中，注意随时电桥本体屏蔽的情况，当电桥真正达到平衡，“本体－屏蔽”开关置于任何一边时，检查计光带均应*小，而无大变化。
光标数值
显示了当前所有光标的横坐标值以及在各条曲线上的测量值度数。光标序号前的“> ”符号代表了 该光标为当前被激活光标。点击该区域可以将被激活光标切换至下一光标。
光标统计参数
显示了当前曲线在光标 1 和光标 2 之间的所有点的统计数据（范围、平均值、标准差、峰峰值）。
可以在光标功能菜单中打开或关闭显示。当打开显示时，如果光标 1 和光标 2 未打开，会自动打开光标 1 和光标 2.
测量参数
显示了当前曲线的测量参数。测量参数可以在测量设置菜单中更改。
电源检查
（1） 供电电压范围：100 ～ 120 Vac 或 198 ～ 242 Vac 。与后面板电源设置有关。
（2） 供电频率范围：47 ～ 63 Hz。
（3） 供电功率范围：不小于 80 VA。
（4） 电源输入相线 L、零线 N 、地线 E 应与本仪器电源插头相同。
（5） 本仪器已经经过仔细设计以减少因 AC 电源端输入带来的杂波干扰，然而仍应尽量使其在低 噪声的环境下使用，如果无法避免，请安装电源滤波器。
阻抗分析仪的基本概念
阻抗分析仪是一种精密的电子测量仪器，专门用于测定电子元件、材料或系统的交流阻抗特
性。其核心原理基于对被测对象施加可控频率和幅度的交流测试信号，同时精确测量电压与电流
响应的幅度差和相位差。通过建立复数阻抗模型(Z=Z|∠θ)，该仪器能够量化电阻、电容、电
感等基础参数以及介电常数、导纳等衍生特性。现代阻抗分析仪通常覆盖毫赫兹至吉赫兹的宽频
带范围，分辨率可达0.1%，为复杂系统的频域特性研究提供了关键工具。
探讨其用途的重要性
深入理解阻抗分析仪的应用价值具有显著必要性。在电子产业升级过程中，该设备直接影响
元器件筛选精度和电路设计效率;新材料研发领域，其表征数据决定了材料性能评估的可靠性;
生物医学工程中，更关乎生命体征监测的准确性。据行业调查显示，采用先进阻抗分析技术的研
发项目，其产品良品率平均提升23%，研发周期缩短近30%。因此，系统梳理该仪器的跨领域应
用场景，对推动多学科技术融合创新具有战略意义。
.在电子工程领域的用途
电路分析与设计
电子工程师依赖阻抗分析仪解决高频电路设计的核心挑战。传统万用表在测量电容器件时，
仅能获取静态电容值，而忽略等效串联电阻(ESR)和介质损耗因子(D值)等动态参数。通过
扫频阻抗测试，工程师可构建完整的电容器频响曲线，精准定位谐振频率点。例如在开关电源设
计中，输出滤波电容的ESR值直接影响纹波电压水平，使用阻抗分析仪可将ESR测量误差控制在
5%以内，较传统方法提升两个数量级精度。
电子元件测试与表征
半导体制造业将阻抗分析作为晶圆测试的关键环节。对新型MOSFET器件的栅极电容进行1MHz高频测试时，常规LCR表因分布参数影响会产生15%以上的测量偏
差。而四端对技术的阻抗分析仪通过隔离测试端口，成功将误差压缩至0.8%以内。在磁性元件领
域，通过B-H曲线测试结合阻抗分析，可同步获得电感饱和特性与铁芯损耗，为高频变压器设计
提供关键参数支撑。
阻抗分析仪在电池研究中的应用
电池特性分析与阻抗测量
电池，作为现代电子设备不可或缺的能量提供者，其性能直接影响到设备的运行效率和寿命。阻抗分析仪在电池特性分析中扮演着重要的角色。通过对电池进行阻抗测量，研究人员可以获取电池的内阻、电容、以及相位角等信息，这些都是评估电池性能的重要参数。
例如，对于锂离子电池，可以通过阻抗谱图区分出电荷传输阻抗、固体电解质界面(SEI)层阻抗以及扩散阻抗等不同机制。这些信息对于电池材料的选择、制造工艺的改进以及老化过程的研究都至关重要。
阻抗数据对电池性能的影响评估
除了基本特性分析，阻抗数据还能帮助研究人员评估电池的充放电循环性能、老化过程以及温度对电池性能的影响。通过长期跟踪电池的
阻抗变化，可以揭示其性能退化的根本原因。此外，通过测量电池在不同充放电状态下的阻抗谱，研究人员可以识别出电池性能的*优工
作点，优化充放电策略以延长电池的寿命。
阻抗分析仪在材料科学中的应用
材料阻抗特性的研究
在材料科学领域，阻抗分析仪用于研究材料的电化学性质，特别是导电材料、半导体材料和电解质材料。通过测量材料在不同频率下的阻抗特性，研究人员可以推断材料内部的电荷传输机制、载流子浓度和迁移率等关键参数。
例如，在研究介电材料时，阻抗分析仪可以提供关于材料的损耗因子、介电常数和介电损耗的信息，这些是评估材料在高频应用中性能的重要指标。而这些信息对于设计高频电子电路和电磁屏蔽材料至关重要。
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北京北广精仪仪器设备有限公司
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- 品 牌：北广精仪
- 所 在 地：北京
- 更新日期：2025-11-06
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