一、 測試儀的參數(shù)設(shè)置

1.頻率設(shè)置：通過“頻段選擇開關(guān)"和“振蕩頻率度盤"設(shè)定測試頻率。頻率需根據(jù)被測材料的預(yù)期電感或電容范圍，參照儀器提供的“電感、倍率、頻率"對照表進(jìn)行選擇。

2.Q值量程選擇：根據(jù)預(yù)估的被測元件Q值大小，通過“Q值范圍開關(guān)"選擇合適的檔位（如10-100、20-300、50-600），以確保讀數(shù)準(zhǔn)確。

3.定位調(diào)節(jié)：測試前需進(jìn)行“定位零位校正"，并通過“定位粗調(diào)"和“定位細(xì)調(diào)"旋鈕，將“定位指示表"指針調(diào)整到“Q×1"的基準(zhǔn)線上，以固定輸入到測試回路的高頻信號電壓（通常為10mV）。

4.電容調(diào)諧：使用“主調(diào)電容度盤"和“微調(diào)電容度盤"來調(diào)節(jié)諧振回路的電容，使其達(dá)到諧振狀態(tài)（Q值表指示zui大）。

5.零點校正：測試前需在遠(yuǎn)離諧振點時，分別調(diào)節(jié)“定位零位校正"和“Q值零位校正"旋鈕，使相應(yīng)的指示表指針歸零。

二、 試驗原理（核心：諧振法/Q表法）

1.基本思想：基于LC串聯(lián)諧振回路的特性。將被測材料（作為電容介質(zhì)）與一個標(biāo)準(zhǔn)電感組成諧振回路。

2.測量過程：

    首先，在不接樣品（或接已知標(biāo)準(zhǔn)件）的情況下，調(diào)節(jié)頻率或電容使回路諧振，記錄此時的諧振電容值 \(C1\) 和品質(zhì)因數(shù) \(Q1\)。

    然后，接入被測樣品，重新調(diào)節(jié)電容使回路再次諧振，記錄新的電容值 \(C2\) 和品質(zhì)因數(shù) \(Q2\)。

3.計算公式：

    相對介電常數(shù) (ε)：通過樣品引入后電容的變化量、樣品的幾何尺寸（厚度`d`、直徑`Φ`）計算得出。公式為：`ε = (C2  d) / (ε0  A)` 的近似推導(dǎo)形式（見文檔公式(1)），其中A為電極面積。

    介質(zhì)損耗角正切 (tgδ)：通過樣品引入前后回路Q值的變化計算得出。公式為：`tgδ = (1/Q2 - 1/Q1)  (C1 / (C1 - C2))`（見文檔公式(2)）。

4.物理聯(lián)系：介電常數(shù)反映材料極化儲存電能的能力；介質(zhì)損耗角正切反映材料在交變電場中消耗電能（轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔┑谋嚷省?/span>Q值是損耗角正切的倒數(shù)，Q值越高表示損耗越小。

三、 操作軟件

文檔中描述的ZJD-C型高頻Q表為傳統(tǒng)臺式儀器，其操作主要依賴于面板上的旋鈕、開關(guān)和表頭進(jìn)行手動調(diào)節(jié)與讀數(shù)，并未提及配套的計算機(jī)控制或數(shù)據(jù)分析軟件。整個測試流程，包括頻率設(shè)置、諧振點尋找、數(shù)據(jù)讀取和記錄，均需實驗人員手動完成。后續(xù)的數(shù)據(jù)計算（ε和tgδ）通常需要人工根據(jù)公式進(jìn)行或使用計算工具處理。

四、 實驗意義

1.理解材料本質(zhì)：通過測量ε和tgδ，可以深入研究電介質(zhì)的極化機(jī)制、分子結(jié)構(gòu)、分子運動及其與溫度、頻率的關(guān)系。

2.評價材料性能：這兩個參數(shù)是評價電介質(zhì)材料電氣性能的核心指標(biāo)。

    介電常數(shù)(ε)：高ε材料適用于制造小型大容量的電容器；低ε材料適用于高頻和高壓絕緣。

    介質(zhì)損耗(tgδ)：低tgδ意味著能量損耗小、發(fā)熱少，材料絕緣效率高、壽命長，適用于高頻高壓設(shè)備；高tgδ材料可用于特定場合的介電加熱。

3.指導(dǎo)工程應(yīng)用：為電子元器件（電容器、絕緣子）、通信設(shè)備、航空航天材料等領(lǐng)域的選擇、設(shè)計和可靠性評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如，防止因介質(zhì)損耗過大導(dǎo)致的熱擊穿。

4.質(zhì)量控制與研發(fā)：作為材料生產(chǎn)和研發(fā)過程中質(zhì)量控制、配方優(yōu)化及新材料性能評估的重要手段。