型號:ZJD-C
信號源:DDS數字合成信號
頻率范圍:100KHZ-160MHZ
Q分辨率:4位有效數,分辨率0.1
電感測量范圍:1nH~140mH,;分辨率0.1
信號源頻率精度: 3×10-5 ±1個字,6位有效數
Q值測量范圍: 1~1023自動/手動量程
Q值量程分檔: 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔
信號源頻率覆蓋比:16000:1
采樣精度:12BIT
Q測量工作誤差:<5%
電感測量誤差:<3%
電容直接測量范圍:1pF~2.5uF
調諧電容誤差分辨率:±1pF或<1%
主電容調節范圍:17~540pF
諧振點搜索:自動掃描
自身殘余電感扣除功能:有
大電容值直接顯示功能:有
介質損耗系數精度:萬分之一
介質損耗測試范圍:0.0001-1
介電常數測試范圍:0-1000
高分子材料介電常數測量儀測試材料包括:
塑料、陶瓷、紙張、塑料、橡膠、橡塑、環氧樹脂、膠水、膠帶、漆包線、薄膜、絕緣膠帶、膠黏帶、管材、膠粘劑、PCB基材、薄膜、尼龍、三防漆、隔膜、陶瓷

1、 “ Q ” 的定義
Q 表是根據串聯諧振原理設計,以諧振電壓的比值來定位 Q 值。
“ Q ” 表示元件或系統的 “ 品質因數 ” ,其物理含義是在一個振蕩周期內貯存的能量與損耗的能量之比。對于電抗元件 ( 電感或電容 ) 來說,即在測試頻率上呈現的電抗與電阻之比。


ZJD-ABCQ 表就是按上述原理設計的。
2 、 Q 表整機工作原理 ( 見圖二 )


圖 三
整個顯示屏共分為四行
第一行:左邊 信號源頻率指示,共 6 位
右邊 信號源虛擬頻段指示
第二行:左邊 調諧電容指示值, 4 位
右邊 電感指示值, 4 位
第三行:左邊 Q 值指示值
右邊 Q 值合格比較狀態 ( COMP OK 或 COMP NO )
第四行 : 左邊 Q 值量程 , 手動 / 自動 ( man/auto ) 切換指示 / 調諧點自動搜索指示
右邊上部 Q 值量程范圍指示
右邊下部 Q 值調諧光帶指示
結構特性
ZJD-C 型 Q 表采用了較低的臺式機箱,面板采用 PC 絲印面板,美觀大方。
各主要功能單元,除了顯示部分為了顯示方便和調諧測試回路、放大單元為了減小分布參數,安裝在面板上外,其余都安裝在機內底板上。見圖四面板示意圖。面板左半部是頻率和 Q 值顯示,操作按鍵和頻率調諧旋紐所在部位。面板右半部是調諧回路的調諧電容器所在部位。
儀器的頻段控制,標頻設定,諧振點搜索, Q 值合格點設置都以輕觸按鍵實現控制,頻率調諧由數碼開關完成,面板上無一可調電位器,極大地簡化了操作,又提高了可靠性。
A .前面板各功能鍵說明:


1、液晶顯示屏。
2、工作頻段選擇按鍵,每按一次,切換至低一個頻段工作。
3、工作頻段選擇按鍵,每按一次,切換至高一個頻段工作。
4、工作頻段內,標準測試頻率設置按鍵,各段內標準測試頻率見面板功能部分。
5、器件諧振點搜索按鍵,顯示屏第四行左部出現 SWEEP 時表示儀器正工作在自動搜索。如需退出搜索,再按此鍵。
6 、頻率調諧數碼開關。
7 、 Q 值合格比較值設定按鍵。
8、對應各工作頻段的頻率范圍和標準測試頻率表。
9 、調諧回路的電容調諧旋鈕。
10 、電源開關
11、測試回路接線柱, ZJD-C 左邊兩個為電感接入端,右邊兩個為外接電容接入端。
12 、Q 值量程自動 / 手動控制方式選擇按鍵。
13 、Q 值量程手動方式時,低一檔量程選擇按鍵。
14、 Q 值量程手動方式時,高一檔量程選擇按鍵。
B .后面板各功能鍵說明:

圖 五 Q 表后面板示意圖
1 .~ 220V 電源輸入三芯插座,內含保險絲 0.5A / 220V 。
2 .信號源工作頻率監測輸出端(阻抗 1k Ω )。
使用方法
高頻 Q 表是多用途的阻抗測量儀器,為了提高測量精度,除了使 Q 表測試回路本身殘余參量盡可能地小,使耦合回路的頻響盡可能地好之外,還要掌握正確的測試方法和殘余參數修正方法。
1 .測試注意事項
a .本儀器應水平安放。
b .如果你需要較精確地測量,請接通電源后,預熱 30 分鐘,將調諧電容從小到大緩慢地調一次, CPU 將自動對顯示的電容進行溫度補償,然后再進行測試。
c .調節主調電容的電容量時,特別注意當刻度調到最大或最小值時,不要用力繼續再調.
d .被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短,足夠粗,并應接觸良好、可靠,以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差。
e .被測件不要直接擱在面板頂部,離頂部一公分以上,必要時可用低耗損的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊。
f .手不得靠近試件,以免人體感應影響造成測量誤差,有屏蔽的試件,屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。
2 .高頻線圈的 Q 值測量 ( 基本測量法 )
A .直接法
a .將按測線圈接在 “ Lx ” 接線柱上;
b .選擇適當的工作頻段和工作頻率;
c .先調調諧電容器到諧振點,即 Q 表讀數達最大,此讀數即為被測電感的有效 Q 值 (Qe) ,若需得到被測電感的真實 Q 值 (Qt) ,則應先測出線圈分布電容 C 0 ,然后照下式修正:

C 1 是調諧電容器諧振時讀數,如諧振時 C 1 的讀數很大, C 0 只占很小比例,則有效 Q 值 (Q e ) 和真實 Q 值 (Q T ) 差別可以忽略。
當 Q 值量程選擇自動切換時,在調諧時,如遇量程自動轉換,應停頓一下,待 Q 值穩定后,根據讀數值變大或變小,確定繼續調電容的方向。
B .變容法
a .照直讀法 “ a-c ” 進行,記下諧振時電容讀數 C 1 和 Q 1 ;
b .轉動主調電容,使 Q 值二次指示均為 Q 1 的 0.707 時,記下此時兩次電容讀數的差數Δ C 。

要想得到精確結果,則線圈的分布電容應加在 C 1 之內,并應使主調電容作多次偏調,然后取其平均讀數。
測 Q 值較高的線圈時, Q 值下降到 0.707 Q 1 時,電容偏調很小,讀數誤差較大,這時可將主電容作較大偏調 (10 %以內 ) ,記下偏調數Δ C 和偏調后的 Q 值讀數 Q 2 ,這時 Q 值表達式為:

C. 變頻法
a .按直讀法 “ a-c ” 進行,記下諧振時讀數 C 1 和 Q 1 以及頻率讀數 f 0 。
b .改變信號源的頻率使 Q 值二次指示為 Q 1 的 0.707( 一次容性失諧,一次感性失諧 ) ,記下此時二次頻率讀數差值Δ f 。這時回路的真實 Q T 為:

考慮到線圈的分布電容時,線圈的有效 Q 值為:


變頻法測量 Q 值一般表達式 ( 未考慮分布電容 ) :

注:Δ f 是頻率偏調數, Q 1 為諧振時 Q 表讀數, Q 2 是偏調后 Q 表讀數。
3 .高頻線圈電感值的測量
a .將被測線圈接在 “ Lx ” 接線柱上,接觸要良好;
b .根據線圈大約電感值,按所需選一個合適的頻率以保證能諧振;
c .如要得到真實電感數 (L T ) ,必須先測得電感分布電容量 C 0 ,如分布電容較小的話,在調到諧振點后,記下主調電容 C 1 ,然后再將主調電容量調在 “ C 1 +C 0 ” 值上,這時顯示屏L就是所求真實電感讀數,也可按以下公式計算求得:

f 被測電感小于 1 μ H 時,按上法測得電感值還應減去儀器中測試回路本身剩余電感“ L 0 ” (QBG-3D L 0 =26nH) 。
4 .高頻線圈分布電容 C 0 的測量
A .倍頻率法
如線圈的分布電容較大,可用此法作近似測試。
將被測線圈按在 “ Lx ” 接線柱上,調調諧電容器到最大電容數值,調信號源頻率到諧振,當諧振時頻率和指示調諧電容分別是 f1 和 C1 。然后將信號源頻率調到 f2(f2=nf1) ,再調電容器到諧振點,此時電容讀數為 C2 ,根據下式即可求出分布電容量。

如取 n=2 ,則為: C 0 = ( C 1 - 4C 2 ) /3
若取不同 C 1 進行多次測量后取一個平均值,則測試結果將較為準確。
B .自然頻率法 ( 此法可獲得較準確的結果 )
a .將被測線圈接在“ Lx ” 接線柱上;
b .調諧電容器調到最大電容值 C 1 ;
c .調信號源頻率,使回路諧振,該頻率為 f 1 ;
d .取下被測線圈,換上一個能在調諧電容器調節范圍內和十倍于 f 1 頻率諧振的電感;
e .信號源調到 10 f 1 位置,調節調諧電容器到諧振點;
f .將被測線圈接在 “ Cx ” 兩端,調節調諧電容器達諧振,此時視電容讀數是增加還是減小。若增加,則應將振蕩器頻率調高些,若減小,則頻率調低些。
g .再取下被測線圈,調節主調電容達到諧振;
h .重復步驟“ f ” 、“ g ” 直到某一頻率,被測線圈接上“ C ” 兩端和不接上均不改變諧振點,這一頻率即為被測線圈的自然諧振頻率 f 2 ,它的 C 0 數值為:
C 0 =C 1 (f 1 / f 2 )2
注:測量中所需輔助線圈可由 LKI-l 電感組提供便利。
5 .電容器容量的測量
A. 在測量范圍內的小于主調電容量的電容器的測量
a .選一個適當的諧振電感接到“ Lx ” 的兩端;
b .將調諧電容器調到最大值附近,令這個電容是 C 1 ,如未知電容是小數值的, C 1 應調到較小電容值附近,以便達到盡可能高的分辨率;
c .調信號源的頻率,使測試回路諧振,令諧振器 Q 的讀數為 Q 1 ;
d .將被測電容接在“ Cx ” 兩端,調節調諧電容器,使測試電路再諧振,令新的調諧電容值為 C 2 和指示 Q 值為 Q 2 。
被測電容的有效電容為 Cx = C 1 - C 2
電容器損耗角正切為

電容器的有效并聯電阻為

C 0 為回路諧振電感的自身電容。
B .大于調諧電容量的電容器用可替代法測量
a. 取一只適當容量的標準電容量,其容量為 C 3 ,將它接在“ Cx ” 接線柱上。
b .按 5A / a-c 各測試步驟;
c .取下標準電容器,將被測電容接到 “ Cx ” 接線柱,調節調諧電容器到諧振,此時主調電容量讀數為 C 2 ,則 Cx 可由下式得到:
Cx = C 3 + C 1 - C 2
6 . Q 合格預置功能使用
Q 合格預置功能特別適用于工廠需大批量測試某同規格元件的 Q 值時,當該元件 Q 值超過某一給定值即為合格,這時液晶顯示屏顯示“ OK ” ,儀器同時嗚叫提醒,這樣可減輕工人視力疲勞,同時大大加快了測試速度。
Q 合格預置的步驟:
a .選擇要求的測試頻率;
b .用一只合格元件或一只輔助線圈調諧測試回路,使 Q 值讀數指示在所需預置 Q 值位置上;
c .按一下 Q 值合格比較按鍵,使顯示屏第三行右邊顯示“ COMP OK 或 NO ”,同時儀器發出嗚叫聲,此時該功能設置就結束了;
d .換上要測試的器件,微調諧振電容至諧振點,如果該器件的 Q 值大于設定的 Q 值, Q 合格指示“ OK ” ,同時儀器發出嗚叫。如需取消已設置的合格值,只要再按一下設置鍵即可。
7 .標準測試頻率按鍵的使用
如果你需在標準測試頻率點上,測試器件時,你可以先按頻段選擇鍵選擇好標準頻率所在的工作頻段,然后再按一下標頻按鍵(具體標準測試頻率印在面板上),儀器就會替你自動準確地設置好測試頻率,省去你花時間去調節頻率。
8 .諧振點自動搜索功能的使用
如果你對電感元件無法確定它的數值時,你就可用該功能來幫你尋找出它的諧振頻率點。步驟如下:
a .把元件接以接線柱上;
b .主調電容調到中間位上 ( 大概);
c .按一下搜索按鍵,顯示屏左下部顯示“ SWEEP ” ,儀器就進入搜索狀態。
儀器從低工作頻率一直搜索到最高工作頻率,如果你的元件諧振點在頻率覆蓋區間內,搜索結束后,將會自動停在元件的諧振頻率點附近。
如果臨時要退出搜索狀態,可再按一次搜索鍵,儀器會退出搜索操作。
9 .頻率調諧開關的使用。
ZJD-C 的頻率調諧采用了數碼開關,它能辨別使用者的要求,來調節頻率變化的速率 ( 頻率變化值/檔 ) ,在你快速調節該開關時,頻率變化速率也加快。當你緩慢調節開關時,頻率變化速率也慢下來低可小于分辨力。因此在調諧時接近所需的頻率時,應放緩調節速度。當你調節的頻率超出工作頻段的頻率時,儀器會自動選擇低一個或高一個頻段工作。
六、維修
1 .新購儀器的檢查
新購的儀器最好能先用 LKI-2 電感組,將各個電感在各個不同頻率測試 Q 值,把測試的情況,例使用的電感號,測試頻率 Q 讀數,電容讀數等多次測得數及測試環境條件逐一詳細記錄,并把記錄保存起來,以供以后維修時作參考。
LKI-2 電感組是供測試時作輔助電感用的,不能把這些電感當作高精度的標準電感看待。隨著測試環境條件不同,測得電感器 Q 值和分布電容可能略有不同。
2 .使用和保養
高頻 Q 表是比較精密的阻抗測量儀器,在合理使用和注意保養情況下,才能保證長期穩定和較高的測試精度。
a .熟悉本說明書,正確地使用儀器;
b .使儀器經常保持清潔、干燥;
c .本儀器保用期為 18 個月,如發現機械故障或失去準確度,可以原封送回本廠,免費修理。
3 .電感組
LKI-2 電感組是供測試作輔助用的,它含有 10 個屏蔽罩屏蔽的電感。這些電感具有較高的 Q 值。各電感的電感量等數據如附表一。
附表一 LKI-2 電感組, AS2853 選配電感
電感No | 電感量 | 準確度% | Q值≥ | 分布電容約略值 |
10 | 250mH | ± 5 | 50 | 15pF |
9 | 25mH | ± 5 | 70 | 10pF |
8 | 5mH | ± 5 | 100 | 10pF |
7 | 1mH | ± 5 | 100 | 14pF |
6 | 250 μ H | ± 5 | 150 | 9pF |
5 | 50 μ H | ± 5 | 150 | 12pF |
4 | 10 μ H | ± 5 | 150 | 7pF |
3 | 2.5 μ H | ± 5 | 150 | 7pF |
2 | 0.5 μ H | 0.05 μ H | 200 | 5pF |
1 | 0.1 μ H | 0.05 μ H | 100 | 5pF |
配 |
ZJD-C 型 Q 表,在測試 Q 值時,已對調試回路殘量進行了修正,故不需要對 Q 值進行均值修正
七、產品的交收檢驗
1 .檢驗環境要求
a .環境溫度: 20 ℃± 2 ℃ 相對濕度<50 %;
b .供電電源: 220V ± 10V 50Hz ± 1Hz ;
c .被檢設備要預熱 30 分鐘以上。
2 .檢驗設備要求
• 設備應在計量后的有效使用期內;
• 檢驗設備應按儀器規定預熱。
3 . Q 值指示檢驗
a .檢驗設備: BQG-2 標準線圈一套;
b .把標準 Q 值線圈接入 ZJD-C 電感接線柱上;
c .選擇標準 Q 值線圈所規定的檢定頻率;
d . ZJD-C 表的 Q 值讀數的相對誤差應符合二 .1.C 條固有誤差所規定。
本機均值系數見附表二。
4 .調諧電容器準確度檢驗
a. 測試時如發現干擾,應斷開內部信號源,主調電容從小到大緩慢地調一次;
b .設備連接如圖六所示,連接線應盡量短,盡可能減小分布電容;
c .電容測試儀技術指標
測試范圍: 10-550pF 、± 5pF ;
測試精度: 10-550pF ± 0.1 %、± 5pF ± 0.05pF ;

圖 六
d .調諧電容器刻度盤上指示值與電容測試儀指示值之間誤差應符合二 .3. 條規定。
5 .頻率指示誤差檢驗
a .設備連接如圖七所示

圖 七
b .從后面板的頻率監測端用 BNC 電纜連至頻率計數器輸入端;
c .頻率計數器技術要求
1、測量范圍: 10Hz-1000MHz ;
2、測量誤差:<1 × 10 -6 ;
3、測量靈敏度:<30mV ;
4、測試線要求:高頻電纜 SYV-50-3 ;
5、Q 表頻率指示值與頻率計數器讀數值間的誤差應符合二 .4 條規定。