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北京北广精仪仪器设备有限公司
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介电常数介质损耗测试仪使用说明书
介电常数介质损耗测试仪
产品型号：GDAT-C
使
用
说
明
书
A型高频Q表和C型高频Q表主要区别
-
A C
测试频率范围 25kHz
～
60MHz 100kHz
～
160MHz
主调电容控制 传感器 步进马达
电容搜索 无 有
A/C高频Q表能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分
布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电
阻，传输线的特性阻抗等。该仪器广泛地用于科研机关、学校、工厂等单位。
A / C 高 频 Q 表 是 北 广 精 仪 仪 器 设 备 有 限 公 司 最
新 研 制 的 产 品 ， 它 以 D D S 数 字 直 接 合 成 方 式 产 生 信 号 源 ， 频 率 达
60MHz /160MHz，信号源具有信号失真小、频率精确、信号幅度稳定的优点，更保证了测量精度的精确
性 。 A 主 电 容 调 节 用 传 感 器 感 应 ， 电 容 读 数 精 确 , 且 频 率 值 可 设 置 。 C 主 电 容 调 节 用
步进马达控制，电容读数更加精确,频率值和电容值均可设置。A/C电容、电感、
Q值、频率、量程都
用数字显示，在某
一
频率下，只要能找到谐振点，都能直接读出电感、电容值，大大扩展了电感的测
量范围，而不再是固定的几个频率下才能测出电感值的大小。A/C特有的谐振点频率自动搜索或电容自
动搜索功能，能帮助你在使用时快速地找到被测量器件的谐振点，自动读出Q值和其它参数。
Q值量程
可手动或自动转换。
工作特性
1．
Q值测量
a．
Q值测量范围：2
～
1023；
b．
Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；
c．
标称误差
A C
频率范围 25kHz
～
10MHz 100kHz
～
10MHz
固有误差 ≤5％±满度值的2% ≤5％±满度值的2%
工作误差 ≤7％±满度值的2% ≤7％±满度值的2%
频率范围 10MHz
～
60MHz 10MHz
～
160MHz
固有误差 ≤6％±满度值的2% ≤6％±满度值的2%
工作误差 ≤8％±满度值的2% ≤8％±满度值的2%
2．
电感测量范围
A C
14.5nH
～
8.14H 4.5nH
～
140mH北广精仪仪器设备有限公司 3 400
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-
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-
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3．
电容测量
A C
直接测量范围 1
～
460p 1
～
205p
主电容调节范围 40
～
500pF 18
～
220pF
准确度
150pF以下±1.5pF；
150pF以上±1%
150pF以下±1.5pF
150pF以上±1%
注：大于直接测量范围的电容测量见使用方法。
4．
信号源频率覆盖范围
A C
频率范围 10kHz
～
60MHz 0.1
～
160MHz
CH1 10
～
99.9999kHz 0.1
～
0.999999MHz
CH2 100
～
999.999kHz 1
～
9.99999MHz
CH3 1
～
9.99999MHz 10
～
99.9999MHz
CH4 10
～
60MHz 100
～
160MHz
频率指示误差 3×10
-
5±1个字
5．
Q合格指示预置功能：预置范围：5
～
1000
6．
Q表正常工作条件
a.
环境温度：0℃
～
+40℃；
b．
相对湿度：<80％；
c．
电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
7．
其他
a．
消耗功率：约25W；
b．
净重：约7kg；
c.
外型尺寸：（宽×高×深）mm：380×132×280。
三、工作原理
1．
“
Q
”
的定义
Q表是根据串联谐振原理设计，以谐振电压的比值来定位Q值。
“
Q
”
表示元件或系统的
“
品质因数
”
，其物理含义是在
一
个振荡周期内贮存的能量与损耗的能量
之比。对于电抗元件(电感或电容)来说，即在测试频率上呈现的电抗与电阻之比。
R
fL
R
L
R
X
Q
L ? 2?
? ? ?
或
R C R fCR
X
Q
C
? 2?
1
/
1 ? ? ?
606
-
1323 010
-
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图
一
在图（
一
）所示的串联谐振电路中，所加的信号电压为Ui，频率为f，在发生谐振时
XL
? XC 或
fC fL
?
?
2
1
2 ?
… … … … … … … … … … … …
( 2 )
回 路 中 电 流
R
U
i
i ?
… … … … … … … … … … … … … … … …
( 3 )
故电容两端的电压 U Q R fC
U
U i X i
i
C
?
C
? ? ?
2?
1
i
C
U
U
Q
?
… … … … … … … … … … … … …
( 4 )
即谐振时电容上的电压与输入电压之比为Q
。
Q表就是按上述原理设计的。
2．
Q表整机工作原理（见图二）
DDS
信号源
调谐电 容
步进马达
或传感器
自动定位
衰减器
信号放大
CPU
ATM EL 12 8
按键
输入
输出放 大
Q值
斩波放 大
液晶屏
显示
放大
检波
Lx
Cx CT
240 64
A/C 型 Q 表的工作原理框图如图二所示。它以 ATM128 单片机作为控制核心，实现对各种功能的
控制。DDS 数字直接合成信号源为 Q 值测量提供了
一
个优质的高频信号。信号源输出
一
路送到程控衰
减器和自动稳幅放大控制单元，该单元根据 CPU 的指令对信号衰减后送往信号激励放大器，同时对信
号检波后送出
一
直流控制信号到压控信号源实现自动稳幅。信号激励部分输出送到
一
个宽带分压器，
由分压器馈给测试调谐回路
一
个恒定幅度的信号。当测试回路处于谐振状态时，在调谐电容 CT两端的
信号幅度将是分压器提供的信号幅度 Q 倍。在 CT两端取得的调谐信号被信号放大单元适当放大后送
到检波和数字取样单元，检波后送到控制中心 CPU 去进行数据处理。
A 调谐电容带动传感器，不断地将电容变化的信息送往中心控制 CPU，经处理后计算出电容值，北广精仪仪器设备有限公司 5 400
-
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再根据频率值计算出谐振时的频率值。
C调谐电容有步进马达带动，根据不同电容值由CPU计算脉冲数去控制马达。电容值可预置并可电
容搜索。
A/C型Q表工作频率值、频段、主调电容器值、谐振电感值、
Q值、
Q值比较设置状态、
Q值量程、
手/自动状态、频率或电容搜索指示、
Q值调谐指示带都显示在液晶屏上，如图三所示。
F
=
1 60.000 MHz
C
=
8 6.9P L
=
1 1.39nH
Q
=
2 19.1 1 0 0 R A NG E 3 0 0
aut o
CH
=
4
图三
整个显示屏共分为四行
第
一
行：左边 信号源频率指示，共6位；
右边 信号源虚拟频段指示（1
-
4）。
第二行：左边 调谐电容指示值，4位；
右边 电感指示值，4位。
第三行：左边 Q值指示值；
右边 Q值合格比较状态 。
第四行：左边 Q值量程，手动/自动切换指示/调谐点自动搜索指示；
右边上部 Q值量程范围指示；
右边下部 Q值调谐光带指示。
四、结构特性
A/C型Q表采用了较低的台式机箱，面板采用PC丝印面板，美观大方。
各主要功能单元，除了显示部分为了显示方便和调谐测试回路，放大单元为了减小分布参数，安
装在面板上外，其余都安装在机内底板上，详见图四面板示意图。
A．A/C型前面板各功能键说明
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
15 14 18 13
17
F
=
6 0. 0 0 0 MH z
C
=
34 3. 3 P L
=
5 8 . 5 0n H
co mp Q
=
1 8 0. 2
a u to
CH
=
4
16
A S28 53A
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
15 13 18 14
17
F
=
10 0.0 00 MHz
C
=
43 .3P L
=
58 .50nH
co mp Q
=
1 80. 2
au to
C H
=
4
16
图 四 Q 表前面板和外形示意图
1．工作频段选择/1按键，每按
一
次，切换至低
一
个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数
字键1。
2. 工作频段选择/2按键，每按
一
次，切换至高
一
个频段工作；先按12键后,再按此键，功能为数北广精仪仪器设备有限公司 6 400
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字键2。
3．
Q值低
一
档量程选择（手动方式时有效）/3按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键3。
4．
Q值高
一
档量程选择（手动方式时有效）/4按键；先按12键后，再按此键，功能为数字键4。
5．
谐振点频率搜索/5按键，按此键显示屏第四行左部出现SWEEP时，表示仪器正工作在频率自
动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键；先按12键后,再按此键，功能为数字键5。
6．A：数字键6，先按12键后有效；
C：谐振点电容搜索/6按键，按此键后，电容指示不断在变化，步进马达发出轻微的声响时仪
器正工作在电容自动搜索被测量器件的谐振点，如需退出搜索，再按此键；先按12键后,再按此键，功
能为数字键6。
7．
Q值合格范围比较值设定/7按键，按此键后，显示屏第三行右部出现COMP字符，当Q合格时，
显示OK，並同时鸣响蜂鸣器，Q不合格时，显示NO。设置Q值合格范围详细说明见后页。先按12键后,
再按此键，功能为数字键7。
8．
Q值量程自动/手动控制方式选择/8按键，按此键后，显示屏第四行左部出现D对应的指示：AUTO
（自动），MAN（手动）；先按12键后,再按此键，功能为数字键8。
9．
数字键9，先按12键后有效。
10．
数字键0，先按12键后有效。
11．
小数点键, 先按12键后有效。
12．
复合键频率/电容按键，第
一
次按下（频率指示数在闪烁）为频率数输入，单位为MHz。例：
要输入79.5MHz，按
一
次此键，频率指示数在闪烁，然后输入79.5，再按
一
下此键即可。第二次按下（电
容指示数在闪烁）为电容数输入，数输入要满4位。例：要输入79.5P，按二次此键，电容指示数在闪
烁，然后输入0795，要输入180.5P，输入1805，有效数后为0的，可以不输入0直接再按
一
下此键结束
输入。
13．
频率调谐数码开关。
14．A：主调电容调谐（长寿命调谐慢转结构）；
C：主调电容调谐数码开关。
15．
电源开关。
16．
液晶显示屏。
17．
测试回路接线柱：A左边两个为电感接入端，右边两个为外接电容接入端；C后边两个为电感接
入端，前边两个为外接电容接入端。
18．
电感测试范围所对应频率范围表。
B．
后面板各功能键说明
图五 Q表后面板示意图
1．
～
220V电源输入三芯插座，内含保险丝0.5A／220V；
2．
信号源工作频率监测输出端（阻抗1kΩ）。
五、使用方法
高频Q表是多用途的阻抗测量仪器，为了提高测量精度，除了使Q表测试回路本身残余参量尽可北广精仪仪器设备有限公司 7 400
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能地小，使耦合回路的频响尽可能地好之外，还要掌握正确的测试方法和残余参数修正方法。
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