簡(jiǎn)易介電常數(shù)測(cè)試儀設(shè)計(jì)與制作

實(shí)驗(yàn)報(bào)告：介電常數(shù)測(cè)試儀的設(shè)計(jì)與制PB07210001 εr，它們滿足如下關(guān)系：r r0 0

位數(shù)，記錄讀數(shù)Ix。將開關(guān)K2打到B點(diǎn)，讓標(biāo)準(zhǔn)電容箱Cs和交流電阻箱RsCxCsRsIsIxK2的位置(A,BCsRs，使ISIXCxRxRs相接近（RXRSCXCS 圖2.2.6-2.2.6-1(b)CsK2扳到AA’，測(cè)量Cx上的電壓Vx值；再將K2扳到BB’，調(diào)節(jié)CsCsVSVx。將若 X

RS，則有

CSCsRs2.2.6-2CsRxRs接近（RxRSCXCSVS/VX（Vs 1H

CX

142f2L

式中f為頻率，L為已知電感，Cx為待測(cè)電容。當(dāng)待測(cè)電容Cx較小時(shí)，線圈和引線的分Cx越小，測(cè)量誤差越大，這時(shí)可采用諧振替代法來解決。2.2.6-4Cx串聯(lián)，調(diào)節(jié)頻Cx，調(diào)節(jié)Cs使電路達(dá)到諧振，電容上的電壓再次達(dá)到極大值，此時(shí)CXCSLf等效電路來表示，如圖2.2.6-5tanCR；在并聯(lián)等效電路中為tan

R，便可測(cè)量出樣品的介電常數(shù)εrtanδ單邊變壓器比例臂電橋?yàn)槔?，參考電路如圖2.2.6-6所示。甸橋平衡時(shí)，平衡指使器為0，流過繞組N1，N2，及被測(cè)阻抗Zx和標(biāo)準(zhǔn)阻抗Zs的電流都相等，繞組N1上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1必會(huì)與被測(cè)阻抗Zx上的壓降平衡，同樣繞組N2上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2必會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)阻抗Zs上的壓降 E1N1 故ZXN1 故R N1(R

xN2S xN2SCX

N1CSN1S

N N2

RX

（a）(b)， 給定的幾何尺寸計(jì)算r用比較法測(cè)量壓電陶瓷電容量（6，計(jì)算其介電常數(shù)r用諧振法測(cè)量壓電陶瓷電容量（6，計(jì)算其介電常數(shù)r用電橋法測(cè)Cx

d(24.65

pSS

h(0.194

p

Ch

Cx

r

d/

替代法（a： CXxC0.0240 xCiCi6uA6

F6儀 0.020.65%6儀uB

2.253

F7.5(tpu(tpuA)2Cxp故

p計(jì)算r4

40 d0

4Cxd d由 00

4CX

4ln

XX

ddrdCd

dh2

u

2ur

C

h

d

rCCXh dh d

CX

h

d

r故CCCXh dh d 24.65

0.05221116r故r

p替代法（b： CXC0.02440.02430.02440.02430.02420.0243F CCC2i66uA6

7.7460

56F56

F

5儀 0.020.65%儀uB

2.253

F7.5(tpu(tpuA)2Cxp故

p計(jì)算r4

40 d0

CCCX 0.05221116r故r

pCSCXCSVS/VXCx0.0244 CiCi6uA6

2.4495

F6儀 0.020.65%6儀uB

2.23

F7.333(tpu(tpuA)2Cxp故

p計(jì)算r4

40 d0

CCCX 0.05161116r故rr1116

p

LfC (F 42fCx0.02527 CiCi26uA6

F6儀 0.020.65%6儀uB

2.3153

F(tpuA(tpuA)2Cxp故

p計(jì)算r4

40 d0

CCCX 0.05191161r故r

p原始數(shù)據(jù) 單位CXxC0.0253 xCCC2i666uA66

3

儀 0.020.65%儀uB

2.2653

F(tpu(tpuA)2Cxp故

p計(jì)算r4

40 d0

CCCX 0.05291158r故r

p

NCSNCXCSN1/N2C0.02360.02450.0252 CCC2i3A 3A

F6儀 0.020.65%6儀uB

1.