介电温谱测量系统选型指南 文档.ppt

介电温谱测量系统 选型指南 介电测量方法 平行板法测量介电 平行板法测量方法 平行板法测量方法 测量原理及方法 平行板测量方法不同，计算介电常数时，有效面积选择各不相同： 接触电极（不适用薄膜电极）：面积选择夹具电极平板面积作为有效面积； 非接触电极：面积选择夹具电极平板面积作为有效面积； 接触电极（使用薄膜电极）：面积选择样品上的薄膜电极的面积作为有限面积； ? 高温不带真空气氛 ，同时只能测量 1 个样品 ? 高温不带真空气氛 ，同时只能测量 4 个样品 ? 高温带真空气氛，同时只能测量 1 个样品 ? 高温带真空气氛，同时只能测量 4 个样品 主流产品选型示意图 高 温 高 低 温 低 温 ? 高低温不带真空气氛 ，同时只能测量 1 个样品 ? 低温不带真空气氛 ，同时只能测量 1 个样品 室温 -1000 ° C 77K-500 ° C 10K-325K 选择测量同时 1 个样品还是 4 个样品 一次只能测量一个样品，测量准确度更高，原因是在我们进行测量前需要进行开路、短路、 高频 校准，进行校准的目的是对测量导线进行补偿，而多样品测量中，阻抗分析仪只有一 个，测量多个样品必须要进行开关切换，一旦开关切换后校准补偿就破坏，测量精度将降 低，特别对低电容值样品在低频和高频的测量影响很大。 另外，样品和传感器很近，实验证明他们的误差最大不超过 1 ° C ? 佰力博科技和德国 Novocontrol GmbH 都采用一次只能测量一个样品； ? 西安交通大学一次可以测量 4 个样品； 一次测量 1 个样品的优缺点分析 优点：测量准确度更高，温度误差最小，适合科学研究； 原因是每个样品与传感器的距离不一样，每个样品实际温度也不一样，误差在 5 ° -10 °左右， 理论上圆炉膛在一个圆环上温度是一样，但实际每处的加热丝加热功率和保温效果并不是完 全一样，因此存在误差在所难免。 一次测量 4 个样品的优缺点分析 缺点：一次测量样品太少，耗时； 优点：一次测量多个样品，时间快，效率高，适合工厂； 缺点：测量准确性低，温度误差大； 测量夹具选型分析 ? 西安交通大学和德国 Novocontrol GmbH 采用上下电极都是平板， ? 佰力博科技上电极采用铂金一体加工成型为半球状，下电极任然采用平板； 评估材料介电性能通常采用平行板电容器原理，上下电极采用两个平行板是最理想情况，但实际上在 制作样品和高温测量过程中夹具变形等因数，样品与上下电极平板两个平面不可能完全接触，通常也 是一个或几个点与被测样品接触，如果接触的某个接触点导电性能不好就容易导致样品测量不稳定。 优点： 为了避免以上现象，上电极采用铂金一体加工成 型为半球状，下电极任然采用平板，该电极系统 可以精确定位测量被测样品某一点，从而使系统 的重复性和稳定性更好。 上下电极都为平板 上电极为半球状电极，下电极为平板 优点： 如果上下都为平板，实际最大的好处是便于不需要给样品做电极， 就直接可以测量，另外好处可以进行间接法测量介电常数。 缺点 ： 目前样品平面和电极平板平面不可能像理论上可以完全面 接触，如果不能完全接触的话，电极平面和样品表面导电 性不好，测量结果误差很大。特别在高温下，电极微形变 避免不了。 缺点： 无法进行间接法测量，样品必须制备电极，实际 目前主流是接触法测量，样品刷高温银浆 目前主流产品 高 温 高 低 温 低 温 目前还没有成熟产品 室温 -1000 ° C 77K-500 ° C 10K-325K 高温，不带真空气氛 高温 产品特点： ? 高温条件下测量介电常数和损耗随多个温度、频率、时间、偏压变化的曲线； ? 测量温度：室温 ---1000 ° C ， 控温精度：±1℃，显示精度：±0.1℃； ? 测量频率： 20Hz---20MHz （依据配置阻抗分析仪决定），测量精度： 0.05% ； ? 样品：直径小于 20mm ，厚度小于 5mm ； ? 采用铂金电极和引线，具有损耗小，耐高温，抗氧化能力； ? 与 WK6500 无缝连接也可以与 Agilent4294A 、 E4980A 、 E4990A 兼容； 性价比最高 高温，不带真空气氛 产品优点： ? 集成化设计，可视化操作； ? 自主设计的弹簧电极系统，稳定性和可靠性更高； ?