高温介电常数介质损耗测试系统

ZJD-E/RT-600℃高温介电常数介质损耗测试系统

1.设计原理：

ZJD-E/RT-600℃高温介电常数介质损耗测试系统，是基于ASTM D150标准试验方法，采用三电极法设计。为消除连接线阻抗及之间相互耦合对测试的影响，仪器接口与夹具样品电极采用四端同轴法连接设计。

2.测量功能：

系统用于高温环境下材料、器件的介电性能测试与分析，可测试以下参数随温度(T)、频率 (f)、电平 (V)、偏压 (Vi) 的变化规律：电容 (C)、电感 (L)、电阻 (R)、电抗(X)、阻抗 (Z)、相位角 (Ø)、电导 (G)、电纳 (B)、导纳 (Y)、损耗 (D)、品质因素 (Q) 等参数， 同时计算获得反应材料介电性能的复介电常数 (εr*) 和介电损耗 (D) 参数。也可以根据用户需求，定制开发居里温度点 Tc、机电耦合系数 Kp、机械品质因素 Qm 及磁导率μ等参数的测试与分析。

3.测试应用：

系统集高温环境、温度控制、样品安装于一体；体积小、控温精度高、样品安装方便；提供高温、低温、真空、气氛等多种测试环境；适合于测试涂覆有电极的固体样品、无电极的固体样品以及液体、粉末样品。广泛应用于陶瓷、薄膜、半导体、食品、生物、制药及其它新型材料的测试与分析。

4.系统组成：

系统由LCR表/阻抗分析仪、高温测试环境、自动液氮泵、高温介电夹具、高温介电测试系统软件及电脑组成。

5.技术参数

1.温度范围：室温~600℃；

2.测温精度：0.1℃；

3.控温精度：全温区范围内±0.3℃；

4.超调控制：全温区范围内0.5℃；

5.变温速度：0~30℃/min；

6.加热方式：电阻丝加热，全温区智能PID温度控制；

7.气氛环境：密封样品环境，外接气源循环系统，实现气氛环境；

8.控温模式：程序控制常温、变温、恒温、升降温及组合；

9.夹具升降：程序和手动控制升降装置，可更换测试夹具；

10.通信接口：RS-485；

11.LCR接口：4个SMA母头；

12.校准频率：20Hz~50MHz；

13.电极结构：两平行板测试电极+环形保护电极，三电极结构；

14.电极材料：高纯铂金，高温不氧化，不形变；

15.电极引线：高纯铂金，带同轴屏蔽层，消除电磁干扰；

16.电极绝缘：995氧化铝陶瓷，高温不氧化，不形变；

17.上电极：直径2mm球头电极，用于涂覆有电极样品；

18.下电极：直径24mm圆片电极，用于放置样品；

19.保护电极：下电极带环形电极，消除寄生、边界电容；

20.上电极行程：24mm行程，便于样品安装；

21.上电极压力：2mm行程，调节上电极与样品电极压力；

22.热电偶：安装于样品平台，准确测量与控制样品温度；

23.设计标准：ASTM D150、D2149-97、GB/T1409-2006标准；

24.涂电极样品：直径1~22mm，厚度小于8mm；

25.基础管理：包括设备、人员、样品等信息；

26.项目管理：包括介电/阻抗的频率谱、温度谱、时间谱；

27.自动测试：自动完成测试，实时显示数据及图形；

28.数据存储：数据库保存数据，输出TXT、XLS、BMP等格式文件；

29.数据分析：查询与分析实验数据，输出TXT、XLS、BMP等格式文件；

30.软件适配：也可适配Keysight/WayneKerr/Tonghui/Hioki等品牌LCR表；

31.扩展功能：扩展温度范围，适配多套夹具；

32.外形尺寸：W370mmH510mmD400mm；

33.设备净重：28KG。

6、丰富的分析图谱：

6.1介电频谱                                                                           6.2阻抗频谱

6.3导纳频谱                                                                           6.4介电温谱

6.5阻抗温谱                                                                            6.6导纳温谱

6.7时间谱                                                                                 6.8高级自定义

7、高温测试平台

高温测试平台包括高温测试环境、高温介电夹具及升降装置，如下图所示：

各部件说明：

①电源指示灯，电源开关指示灯;

②PID温度控制器电源开关;

③PID温度控制器，控制炉膛内样品温度，实时显示温度及相关参数;

④夹具上升按钮，PID温度控制器电源关闭时有效，打开时无效;

⑤夹具下降按钮，PID温度控制器电源关闭时有效，打开时无效;

⑥右侧进风口，与后面板风扇形成对流，通过风冷降温箱体内温度；

⑦高温介电夹具，安装测试样品，连接LCR表;

⑧升降装置，电动控制高温介电夹具;

⑨上部出风口，可以降低炉口温度，夹具抬起快速降低样品平台温度;

⑩电炉，提供可变的温度环境；

⑪后面板排风扇，与侧进风口形成对流，降低箱体内温度；

⑫RS485通讯接口，通过USB-485连接线，连接电脑和高温测试平台；

⑬左侧进风口，与后面板风扇形成对流，通过风冷降温箱体内温度；

⑭电源开关，设备电源总开关，包括5A保险丝座和电源指示灯；

⑮地接线柱，测试时应将设备和测试仪器可靠与地线连接;

⑯抽气口，8mm卡套管接头,炉膛密封后可以通过真空泵抽取炉膛的空气或气氛；

⑰进气口，8mm卡套管接头，炉膛密封后可以将气氛注入炉膛。

高温介电夹具：

高温介电夹具包括电极、接线盒及电极调节装置，如上图所示：

①保护电极，消除边界电容、寄生电容。可用于无电极、直径大于26mm样品精确测量；

②下平面电极，直径24mm，用于放置待测样品；

③上球形电极，半球直径2mm，可以直接用于带电极样品（电极直径大于1mm，小于24mm）的测量；

④SMA母头，通过SMA-BNC连接线LCR表Hcur；

⑤SMA母头，通过SMA-BNC连接线LCR表Hpot；

⑥SMA母头，通过SMA-BNC连接线LCR表Lpot；

⑦SMA母头，通过SMA-BNC连接线LCR表Lcur；

⑧上电极升降调节旋钮，手动调节上电极升降，并带电极压力调节，保证上电极与样品电极可靠接触；

⑨带锁紧旋钮，分别锁紧两个滑块，更换样品时调节滑块到合适高度后锁紧，样品放好后就松开；

⑩热电偶安装孔，用于安装K型热电偶；

⑪上电极密封调节旋钮，样品安装好后，需要密封上电极时向下调节，不需要密封或取下样品时向上调节；

⑫接线盒外壳接线柱，需要时可以和大地连接。

设备连接

高温介电常数介质损耗测试系统设备及接线，如上图所示：

①LCR表：也可配是德(Keysight)、同惠(Tonghui)、稳科(WayneKerr)等LCR表；

②BNC-SMA连接线：共4根，连接LCR表与高温介电夹具；

③高温测试平台：提供高温环境；

④台式电脑主机：普通配置电脑主机，带USB,LAN接口；

⑤电脑显示器：高清配置；

⑥实验台：建议台面尺寸不小于L180cm*W65cm；

⑦网络连接线：超六类或七类网线，RJ45接头；

⑧高温介电夹具；

⑨USB-485连接线：连接高温测试平台与电脑。