LJD系列介電常數介質損耗測試儀特點及應用

一、介電常數介質損耗測試儀概述

LJD-B主機和LJD-C主機主要區別

    LJD-B/C主機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，電工材料的高頻介電常數和介質損耗因數，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機關、學校、工廠等單位。

LJD-B/C主機高頻Q表是北京中航鼎力儀器有限公司研制的產品，它以DDS數字直接合成方式產生信號源，頻率達

70MHz/110MHz /160MHz，信號源具有信號失真小、頻率精確、信號幅度穩定的優點，更保證了測量精度的精確性。LJD-B主機主電容調節用傳感器感應，電容讀數精確,且頻率值可設置。LJD-C主機主電容調節用步進馬達控制，電容讀數更加精確,頻率值和電容值均可設置。LJD-B/C主機電容、電感、Q值、頻率、量程都用數字顯示，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，大大擴展了電感和電容的測量范圍，而不再是固定的幾個頻率下才能測出電感值的大小。LJD-B/C主機*的諧振點頻率自動搜索或LJD-C主機*的電容自動搜索功能，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。Q值量程可手動或自動轉換。

二、介電常數介質損耗測試儀工作特性

   1．Q值測量

   a．Q值測量范圍：2～1023；

   b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；

c．標稱誤差

2．電感測量范圍

3．電容測量

   注：大于直接測量范圍的電容測量見使用方法。

   4．信號源頻率覆蓋范圍

5．Q合格指示預置功能：預置范圍：5～1000

   6．Q表正常工作條件

   a.  環境溫度：0℃～+40℃；

   b．相對濕度：<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表是根據串聯諧振原理設計，以諧振電壓的比值來定位Q值。

“Q”表示元件或系統的“品質因數”，其物理含義是在一個振蕩周期內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的電抗與電阻之比。

或   …………………………… (1)

圖（一）所示的串聯諧振電路中，所加的信號電壓為Ui，頻率為f，在發生諧振時

 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計的。

    2．LJD-B/C主機整機工作原理（見圖二）

圖二

LJD-B/C主機的工作原理框圖如圖二所示。它以ATM128單片機作為控制核心，實現對各種功能的控制。DDS數字直接合成信號源為Q值測量提供了一個優質的高頻信號。信號源輸出一路送到程控衰減器和自動穩幅放大控制單元，該單元根據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自動穩幅。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諧回路一個恒定幅度的信號。當測試回路處于諧振狀態時，在調諧電容CT兩端的信號幅度將是分壓器提供的信號幅度Q倍。在CT兩端取得的調諧信號被信號放大單元適當放大后送到檢波和數字取樣單元，檢波后送到控制中心CPU去進行數據處理。

    LJD-B主機調諧電容帶動傳感器，不斷地將電容變化的信息送往中心控制CPU，經處理后計算出電容值，再根據頻率值計算出諧振時的頻率值。 

LJD-C主機調諧電容有步進馬達帶動，根據不同電容值由CPU計算脈沖數去控制馬達。電容值可預置并可電容搜索。 

LJD-B/C主機工作頻率值、頻段、主調電容器值、諧振電感值、Q值、Q值比較設置狀態、Q值量程、手/自動狀態、頻率或電容搜索指示、Q值調諧指示帶都顯示在液晶屏上，如圖三所示。

圖三

整個顯示屏上的信息共分為四行

*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 。

第四行：左邊 Q值量程，手動/自動切換指示/調諧點自動搜索指示；

右邊上部  Q值量程范圍指示；

右邊下部  Q值調諧光帶指示。

四、結構特性

    LJD-B/C主機采用了較低的臺式機箱，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諧測試回路，放大單元為了減小分布參數，安裝在面板上外，其余都安裝在機內底板上，詳見圖四面板示意圖。

A．LJD-B/C主機前面板各功能鍵說明

圖  四LJD-B/C主機前面板和外形示意圖

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

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

3．Q值量程遞減（手動方式時有效）/數字3按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數字鍵3。

4．Q值量程遞增（手動方式時有效）/數字4按鍵；先按12鍵后，再按此鍵，功能為數字鍵4。

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

6．LJD-B主機：數字6按鍵，先按12鍵后有效；

LJD-C主機：諧振點電容搜索/數字6按鍵，按此鍵后，電容指示不斷在變化，步進馬達發出輕微的聲響時儀器正工作在電容自動搜索被測量器件的諧振點，如需退出搜索，再按此鍵。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵6。

7．Q值合格范圍比較值設定/數字7按鍵，按此鍵后，顯示屏第三行右部出現COMP字符，當Q合格時，顯示OK，並同時鳴響蜂鳴器，Q不合格時，顯示NO。設置Q值合格范圍詳細說明見后頁。先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵7。

8．Q值量程自動/手動控制方式選擇/數字8按鍵，按此鍵后，顯示屏第四行左部出現對應的指示：AUTO（自動），MAN（手動）；先按12鍵后,再按此鍵，功能為數字鍵8。

9．Ct大電容直接測量/數字9（先按12鍵后有效）按鍵。

10．Lt殘余電感扣除/數字0(先按12鍵后有效) 按鍵。

11．介質損耗系數測量/小數點(先按12鍵后有效) 按鍵。

12．頻率/電容設置按鍵，*次按下（頻率指示數在閃爍）為頻率數輸入，單位為MHz。例：要輸入79.5MHz，按一次此鍵，頻率

指示數在閃爍，然后輸入79.5，再按一下此鍵完成設置。第二次按下（電容指示數在閃爍）為電容數輸入，數輸入要滿4位。例：要輸入79.5P，按二次此鍵，電容指示數在閃爍，然后輸入0795，有效數后為0的，可以不輸入0，直接再按一下此鍵完成設置。

13．頻率調諧數碼開關。

14．LJD-B主機： 主調電容調諧（長壽命調諧慢轉結構）；

   LJD-C主機：主調電容調諧數碼開關。

15．電源開關。

16．液晶顯示屏。

17．測試回路接線柱：LJD-B主機左邊兩個為電感接入端，右邊兩個為外接電容接入端；LJD-C主機后邊兩個為電感接入端，前邊兩個為外接電容接入端。

18．電感測試范圍所對應頻率范圍表。

B．后面板各功能鍵說明