高頻介電常數阻抗測試儀 高頻介電常數阻抗測試儀 直流監控

當直流監控被打開時，顯示當前測量的直流電平和電流監控的數值。

等效電路模擬結果

顯示了選擇的等效電路模型以及模擬得到的電阻、 電容、電感值。當等效電路結果顯示被打開時， 該圖形會顯示在通道窗體上。

縱坐標標簽

顯示了坐標系縱坐標軸的刻度分布。當坐標系內存在被測曲線時，該區域會顯示當前激活的曲線設 置的縱坐標刻度標簽。縱坐標參考值（高亮顯示）可以在坐標軸設置菜單中更改。同時，也可以光標功 能菜單中，將選中光標的縱坐標值設置為參考值。縱坐標刻度分布、縱坐標參考值等也可以在坐標軸設 置菜單中手動更改或自動設置。

光標

光標被用于讀取曲線上的測量值。一條曲線上 多可以顯示 10 個光標。圖中光標 1 的形狀代表被  激活光標，光標 2 為未激活光標。可以通過光標設置菜單或者點擊光標數值區域切換激活的光標。同時 也可以通過在光標設置菜單修改光標所在位置，通過手指在坐標系內拖動屏幕可以直接拖動被激活光標 的位置。

光標數值

顯示了當前所有光標的橫坐標值以及在各條曲線上的測量值度數。光標序號前的“> ”符號代表了 該光標為當前被激活光標。點擊該區域可以將被激活光標切換至下一光標。

光標統計參數

顯示了當前曲線在光標 1 和光標 2 之間的所有點的統計數據（范圍、平均值、標準差、峰峰值）。

可以在光標功能菜單中打開或關閉顯示。當打開顯示時，如果光標 1 和光標 2 未打開，會自動打開光標 1 和光標 2.

測量參數

顯示了當前曲線的測量參數。測量參數可以在測量設置菜單中更改。

介電常數（阻抗分析儀）是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復合材料等的一項重要的物理性質，通過測定介質損耗角正切tanδ及介電常數(ε)，可進一步了解影響介質損耗和介電常數的各種因素，為提高材料的性能提供依據。介電常數測試儀（阻抗分析儀）器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了通用、多用途、多量程的阻抗測試。儀器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損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。

主要參數：

A. 準確度： Cx:±（讀數×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（讀數×0.5%+0.00005）；

B. 電容量范圍：內施高壓：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；

C. 外施高壓：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；

D. *分辨率： 高0.001pF，4位有效數字；

E. *介電常數ε測試范圍：0-200；

F. *介電常數ε準確度：0.5%

G. *介質損耗tgδ測試范圍：不限，

H. *介質損耗tgδ分辨率：0.000001，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

I. 試驗電流范圍：5μA～5A；

J. *內施高壓：設定電壓范圍：0.5～10kV ；

K. 大輸出電流：200mA；

L. *升降壓方式：電壓隨意設置。比如5123V。

M. 試驗頻率： 40-70Hz單頻隨意設置。比如48.7Hz.

N. 頻率精度：±0.01Hz

O. 外施高壓：接線時 大試驗電流5A，工頻或變頻40-70Hz

P. 測量時間：約30s，與測量方式有關；

Q. 高壓電極直徑與表面積：￠98mm(75.43cm2)

R. 測量電極直徑與表面積： ￠50 mm(19.63cm2)

S. 電極材料：不銹鋼1Cr13Ni9Ti

T. 電極工作面：精面面磨

U. 電極間距：不大于5 mm

V. 電極加熱功率： >2*500W

W. 電極 高溫度：180°

X. 加熱時間：30分鐘

Y. 電極壓力：0~1.0Mpa連續可調

Z.  大測量電壓：2000V，50Hz

AA. 真空度 ：電極可抽真空至3*10-2 Mpa

AB. 輸入電源：180V～270VAC，50Hz±1%，市電或發電機供電

AC. *計算機接口：標準RS232接口，U盤插口(自動U盤存儲數據)。

AD. 打印機：微型熱敏打印機

AE. 環境溫度：-10℃～50℃

AF. 相對濕度：<90%

AG. 主機外形尺寸：490*520*360（長寬高mm）

AH. 電極尺寸：400*300*400（長寬高mm）

AI. 儀器重量：35kg

AJ. 介質損耗測量試驗

阻抗分析儀的基本概念

阻抗分析儀是一種精密的電子測量儀器，專門用于測定電子元件、材料或系統的交流阻抗特

性。其核心原理基于對被測對象施加可控頻率和幅度的交流測試信號，同時精確測量電壓與電流

響應的幅度差和相位差。通過建立復數阻抗模型(Z=Z|∠θ)，該儀器能夠量化電阻、電容、電

感等基礎參數以及介電常數、導納等衍生特性。現代阻抗分析儀通常覆蓋毫赫茲至吉赫茲的寬頻

帶范圍，分辨率可達0.1%，為復雜系統的頻域特性研究提供了關鍵工具。

1.2 探討其用途的重要性

深入理解阻抗分析儀的應用價值具有顯著必要性。在電子產業升級過程中，該設備直接影響

元器件篩選精度和電路設計效率;新材料研發領域，其表征數據決定了材料性能評估的可靠性;

生物醫學工程中，更關乎生命體征監測的準確性。據行業調查顯示，采用先進阻抗分析技術的研

發項目，其產品良品率平均提升23%，研發周期縮短近30%。因此，系統梳理該儀器的跨領域應

用場景，對推動多學科技術融合創新具有戰略意義。

如何根據應用選擇合適的頻率范圍

選擇阻抗分析儀的頻率范圍時，首先需要了解被測材料或器件在哪些頻率范圍內具有重要意義的特性。例如，在研究電容器時，低頻下電

容器的介電損耗和高頻下的等效串聯電阻是兩個關鍵的特性，因此需要一個能夠覆蓋這兩個頻率段的設備。

例如，如果應用場景是半導體器件的測試，可能需要關注高頻下的表現，因此應選擇具有高頻測量能力的阻抗分析儀。對于一些生物醫學

應用，低頻到中頻范圍可能更有意義。

根據樣本特性選擇合適的頻率范圍、電壓和電流幅度。

3.設置實驗環境參數，如溫度、濕度等，確保其對測試結果的影響 小化。

案例分析:

假設我們需要測試一個新型鋰離子電池在不同溫度下的阻抗特性。首先，我們應當根據鋰離子電池的化學性質和工作溫度范圍設定測試頻

率和幅度。然后，根據實驗要求對實驗箱進行預熱或降溫，確保樣品在規定的溫度條件下進行測試。

5.1.2 測試條件的優化案例分析

案例中，我們將分析如何優化測試條件以提高數據的重復性和可靠性。考慮一個在不同老化狀態下的電池樣本，需對其進行阻抗分析。

執行步驟:

1.設定測試條件，包括頻率、幅度以及樣本的預處理步驟。

2.進行初步測試以確定數據的重復性。

阻抗分析儀的維護與保養

6.1 維護與保養的必要性

6.1.1 阻抗分析儀的日常維護要點

阻抗分析儀是一種高精度的電子測試設備，用于測量和分析電路的阻抗參數。為了確保設備的精確度和延長使用壽命，日常維護顯得尤為

重要。阻抗分析儀的日常維護應包括以下幾個要點:

1.保持環境的清潔與干燥:灰塵和濕氣是電子設備的大敵。保持實驗室和測試環境的清潔可以減少灰塵對設備內部敏感電子元件的損

害。同時，保持環境的干燥可以預防因濕氣導致的電路短路或元件腐蝕。

2.定期校準:為保證測試結果的準確性，應按照制造商推薦的周期對阻抗分析儀進行校準。定期校準可以補償設備老化和使用過程中

產生的微小偏差。

3.防震措施:在移動或運輸阻抗分析儀時，應采取防震措施，以防止內部精密組件受損。

4.正確的使用操作:使用阻抗分析儀前應仔細閱讀用戶手冊，按照正確的程序操作，避免因誤操作造成的設備損壞。

5.存儲環境:在不使用時，應將阻抗分析儀存放在適宜的環境中，避免極端溫度或濕度。

6.1.2 預防性維護的實施策略

預防性維護是阻抗分析儀管理中的重要組成部分，以下是實施策略的幾個關鍵點:

1.維護日程計劃:制定并遵循一個詳細的維護日程計劃，確保所有必要的維護操作及時執行。這包括定期檢查、清潔、校準和軟件更

新。

溫度：

電阻器、電感器和電容器大多與溫度相關，其溫度系數對阻抗行為至關重要。為確保準確測量，應在穩定的溫度環境下進行，佳選擇是受控的實驗室條件。若需現場工作，應盡量避開溫度急劇變化的環境。

濕度：

高濕度可能導致冷凝，進而影響元件和電路的電氣性能。因此，使用除濕機等設備確保低濕度環境至關重要。

電磁干擾：

阻抗測量易受電磁干擾影響，特別是在涉及半導體或高頻應用的敏感設備中。為確保測量準確性，應在屏蔽環境中進行，以隔絕外部電磁場的影響。

典型應用場景

電子元器件?：測試電容器、電感器、電阻器的阻抗特性?。

生物醫學?：如HRA人體電阻抗評測分析儀用于健康檢測?。

材料研究?：分析壓電陶瓷、介電材料的頻響特性?。

與LCR測試儀的區別

?頻域能力?：阻抗分析儀支持掃頻和圖形化顯示，而LCR測試儀僅固定頻率測量?。

?精度?：兩者接近，但阻抗分析儀在低頻段精度更高?

阻抗分析儀能測介電材料（如陶瓷、高分子、復合材料）的關鍵電學參數，核心參數與測量方法如下。一是核心參數，反映材料特性：相對介電常數（εr），衡量材料儲存電荷能力，如陶瓷材料 εr=10-1000，高分子材料 εr=2-10；介電損耗角正切（tanδ），反映材料介電損耗大小，優質介電材料 tanδ≤0.001（1kHz 下）；體積電阻率（ρv），衡量材料絕緣性能，絕緣材料 ρv≥1012 Ω?cm。二是測量方法，分類型操作：平行板法（測薄片材料，將材料夾在兩圓形電極間，電極直徑 D、間距 d，儀器測量電容 C，通過公式 εr=C×d/(ε0×S) 計算，S 為電極面積，ε0 為真空介電常數，頻率選 1kHz-1MHz，適合測固體薄片）；同軸探頭法（測液體或粉末材料，將同軸探頭插入材料，儀器測量探頭阻抗變化，計算 εr 與 tanδ，無需樣品加工，適合測黏稠液體）；諧振腔法（測高頻介電材料，將材料放入諧振腔，通過阻抗變化測量諧振頻率與品質因數，計算 εr 與 tanδ，適合 100MHz-10GHz 頻段）。三是注意事項，保障精度：樣品預處理（固體材料需打磨平整，厚度均勻（偏差≤5%）；液體材料需除氣泡，避免氣泡影響介電常數）；環境控制（溫度 23±2、濕度≤50%，溫度變化會導致 εr 波動，濕度大會降低絕緣材料 ρv）；多次測量取平均值（每個樣品測 3 個不同位置，減少樣品不均勻導致的誤差），通過精準測量可為介電材料選型、研發提供關鍵數據。