陶瓷介质损耗角正切值测试仪

电子元器件结构陶瓷材料

性能测试方法

介质损耗角正切值的测试方法

本标准适用于测定电子元器件结构陶瓷材料在频率1MHz，温度从室温至500℃条件下的介质损耗角正切值。

1、定义和测试原理：

陶瓷材料的介质损耗角正切值(tan)是表示在某一频率交流电压作用下介质损耗的参数。所谓介质损耗即是单位时间内消耗的电能。

由陶瓷材料制成的元器件，当它工作时，交变电压加在陶瓷介质上，并通过交变电流，这时陶瓷介质连同与其相联系的金属部分，可以看成有损耗的电容器，并可用一个理想电容器和一个纯电阻器并联或串联的电路来等效，如图1所示。电压和电流的相位关系可用图2表示。

2、试样：

2.1  试样应符合GB  5593—85《电子元器件结构陶瓷材料》的规定。

2.2  试样应进行清洗干燥处理。

2.3  试样在正常试验大气条件下放置不少于24h。

3、测量仪器和设备：

3.1  测量仪器

可采用直读式损耗表、高频Q表、高频电桥及高频介质损耗测量仪等仪器。测量回路的Q值应大于200。

3.2  加热炉

炉内温度应均匀。可用自动或手动方式进行控温，控温范围为室温至500℃。在控温范围内任一个温度值，在10min内温度波动不大于±1℃。

3.3  夹具

可采用图3所示的三种形式中的任一种夹具。图3a为一对尖形电极，材料用弹性铜片镀银，厚0.6mm。用石英管或其他致密的高温绝缘材料制成的绝缘子支承置于接地屏蔽盒内。图3b为一个尖形和一个平板形电极。图3a为一对圆平板形电极，平板之间距离用百分表（可读到0.01mm）显示。圆平板直径应小于25mm。

3.4  连接线

连接线要尽量短，最好小于25cm，连接线为镀银铜片，宽10mm，厚0.6mm。连接线也可用屏蔽线。

4、测量方法：

可采用直按测量法和替代法两种。当采用直接测量法时，必须消除连接线和试样夹具等分布参数的影响。

测量电路的分布参数可用图4表示，图中L_S、R_S为与试样串联的连接线、夹具等的等效电感及电阻，C_P、R_P为与试样并联的连接线、夹具等的等效电容及电阻。当L_S、R_S很小，且可忽略时，或当C_P <C_X，R_P>R_X时，试样的介质损耗角正切值可用下式计算：

A—测量仪器；B—控温加热炉；C—夹具和试样

注：当采用平板形电极夹具时，在测量C₀时应保持电极距离等于试样厚度。

当采用替代法时，由于在两次测量中分布参数的影响已消除，故不必再对测量结果进行修正。

5、测量步骤：

5.1  按图5连接测量仪器和装置

6、测量误差：

当采用上述原理、方法和步骤进行测量时，由连接线和夹具引入的误差很小，可以忽略。测量的总误差取决于所选用的测量仪器。

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