一、產(chǎn)品核心價(jià)值與定位

1.1 核心價(jià)值

GDAT-A高頻、工頻介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀的核心價(jià)值在于其能夠提供高精度、高重復(fù)性的介電性能測(cè)量，同時(shí)大幅簡(jiǎn)化傳統(tǒng)諧振法測(cè)試的復(fù)雜操作流程。傳統(tǒng)介電常數(shù)測(cè)試方法往往依賴人工調(diào)節(jié)橋路平衡、手動(dòng)判讀數(shù)據(jù)，不僅操作繁瑣，而且容易引入人為誤差。GDAT-A通過(guò)自動(dòng)頻率搜索與鎖定、數(shù)字化的Q值顯示與頻率控制，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化與智能化，顯著提升了測(cè)試效率與數(shù)據(jù)可靠性。

1.2 產(chǎn)品定位

GDAT-A主要服務(wù)于以下場(chǎng)景：

新材料研發(fā)‌：評(píng)估新型復(fù)合絕緣材料、高頻基板材料、特種陶瓷等在交變電場(chǎng)下的性能表現(xiàn)。通過(guò)精確測(cè)量介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，研究人員可以深入理解材料的微觀結(jié)構(gòu)與電性能的關(guān)系，為新材料的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

產(chǎn)品質(zhì)量控制‌：對(duì)電容器介質(zhì)、電纜絕緣層、封裝材料等進(jìn)行入廠檢驗(yàn)與生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控。介電性能是影響電容器容量、電纜傳輸效率、封裝材料絕緣強(qiáng)度的重要因素，通過(guò)定期測(cè)試可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料性能的波動(dòng)，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

學(xué)術(shù)研究‌：為高校與科研院所提供基礎(chǔ)電介質(zhì)物理研究的可靠工具。介電常數(shù)和介質(zhì)損耗是電介質(zhì)物理的核心參數(shù)，對(duì)于研究材料的極化機(jī)制、能量損耗機(jī)理等具有重要意義。

二、核心結(jié)構(gòu)組成與工作原理

2.1 精密機(jī)械結(jié)構(gòu)：測(cè)微電極系統(tǒng)

儀器的核心測(cè)量單元是測(cè)微電極系統(tǒng)，它由兩個(gè)精密并聯(lián)的螺旋測(cè)微器構(gòu)成，集成了機(jī)械精度與電氣測(cè)量功能：

圓筒微調(diào)電容器‌：位于左側(cè)，其電容變化率（K值）通常為0.5 pF/mm。在測(cè)量介質(zhì)損耗時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)其位置改變諧振回路的Q值，從而計(jì)算損耗角正切值。圓筒微調(diào)電容器的設(shè)計(jì)確保了電容變化的線性與可調(diào)性，為損耗測(cè)量提供了精確的輸入。

平板測(cè)量電容器‌：位于右側(cè)，由上下兩個(gè)可調(diào)節(jié)平行極板組成，通過(guò)測(cè)微桿精確控制極板間距，用于夾持和測(cè)量樣品。測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，極板間距的變化是直接輸入?yún)��?shù)。平板測(cè)量電容器的設(shè)計(jì)保證了極板間的平行度與間距的精確控制，為介電常數(shù)測(cè)量提供了基礎(chǔ)。

2.2 智能控制面板

控制面板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀，集成度高：

數(shù)字顯示區(qū)‌：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前工作頻率、諧振回路的Q值以及選用的外部標(biāo)準(zhǔn)電感值。數(shù)字顯示區(qū)采用了高分辨率的顯示屏，確保了數(shù)據(jù)的清晰與準(zhǔn)確。

核心操作按鍵‌：包括頻率調(diào)節(jié)、Q值調(diào)節(jié)、電感選擇等功能鍵。操作按鍵的設(shè)計(jì)考慮了人體工程學(xué)，使得操作更加便捷與舒適。

關(guān)鍵調(diào)節(jié)組件‌：如頻率微調(diào)旋鈕、Q值微調(diào)旋鈕等，用于對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。調(diào)節(jié)組件的設(shè)計(jì)確保了操作的精確性與穩(wěn)定性。

2.3 核心測(cè)量原理與數(shù)學(xué)模型

2.3.1 介電常數(shù)（Σ）的測(cè)量

原理‌：將樣品插入平板電容器后，引起等效電容變化。通過(guò)測(cè)量樣品厚度與空載時(shí)需補(bǔ)償?shù)拈g距變化量，計(jì)算介電常數(shù)。

操作與計(jì)算‌：

空載時(shí)，調(diào)節(jié)平板電容器使兩極板剛好接觸，記錄測(cè)微桿讀數(shù)D₀。

放入厚度為D₂（D₂ = D₁ - D₀，D₁為夾持樣品后的讀數(shù)）的樣品，使回路諧振。

取出樣品（保持工作頻率不變），調(diào)節(jié)平板電容器使其再次諧振，記錄新讀數(shù)D₃，得到空載補(bǔ)償間距D₄（D₄ = D₃ - D₀）。

核心公式：Σ = D₂ / D₄

2.3.2 介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）的測(cè)量

原理‌：材料內(nèi)部的電能耗散導(dǎo)致諧振曲線展寬，通過(guò)測(cè)量有/無(wú)樣品時(shí)Q值降至一半所對(duì)應(yīng)的圓筒電容器調(diào)節(jié)范圍（半功率點(diǎn)帶寬），計(jì)算損耗值。

操作與計(jì)算‌：

樣品在回路時(shí)（狀態(tài)A）：調(diào)節(jié)圓筒電容器，使Q值降至一半，記錄調(diào)節(jié)量M₁。

樣品移出、但保持平板間距不變（狀態(tài)B）：調(diào)節(jié)圓筒電容器，使Q值降至一半，記錄調(diào)節(jié)量M₂。

核心公式：tgδ = K × (M₁ - M₂) / [2 × (C₁ - C₂)]，其中K為圓筒電容器的線性變化率（0.5 pF/mm）。

三、操作流程與關(guān)鍵注意事項(xiàng)

3.1 準(zhǔn)備工作

樣品準(zhǔn)備‌：確保被測(cè)固體材料表面平整、清潔、干燥，厚度均勻且已知。樣品準(zhǔn)備是確保測(cè)試準(zhǔn)確性的步，任何表面的污染或不平整都可能影響測(cè)試結(jié)果。

電感選擇‌：根據(jù)目標(biāo)測(cè)量頻率范圍選擇對(duì)應(yīng)的高Q值標(biāo)準(zhǔn)電感線圈，并牢固插入儀器插孔。電感的選擇直接關(guān)系到測(cè)試的頻率范圍和精度。

電極安裝‌：確保測(cè)微電極系統(tǒng)已正確連接。電極的安裝需要精確，任何松動(dòng)或連接不良都可能影響測(cè)試結(jié)果。

3.2 測(cè)量流程

3.2.1 介電常數(shù)測(cè)量

空載時(shí)，調(diào)節(jié)平板電容器使兩極板剛好接觸，記錄測(cè)微桿讀數(shù)D₀。

放入厚度為D₂的樣品，使回路諧振。

取出樣品（保持工作頻率不變），調(diào)節(jié)平板電容器使其再次諧振，記錄新讀數(shù)D₃。

計(jì)算空載補(bǔ)償間距D₄ = D₃ - D₀。

根據(jù)公式Σ = D₂ / D₄計(jì)算介電常數(shù)。

3.2.2 損耗角正切測(cè)量

樣品在回路時(shí)（狀態(tài)A），調(diào)節(jié)圓筒電容器，使Q值降至一半，記錄調(diào)節(jié)量M₁。

樣品移出、但保持平板間距不變（狀態(tài)B），調(diào)節(jié)圓筒電容器，使Q值降至一半，記錄調(diào)節(jié)量M₂。

根據(jù)公式tgδ = K × (M₁ - M₂) / [2 × (C₁ - C₂)]計(jì)算介質(zhì)損耗角正切值。

3.3 操作后事項(xiàng)

核對(duì)數(shù)據(jù)無(wú)誤后保存或記錄。

關(guān)閉電源，清理電極殘留物，必要時(shí)涂專用油脂防銹。操作后的清理工作對(duì)于保持儀器的精度和延長(zhǎng)使用壽命至關(guān)重要。

四、核心性能參數(shù)與規(guī)格

4.1 硬件規(guī)格

測(cè)微電極系統(tǒng)‌：千分尺結(jié)構(gòu)，高精度機(jī)械控制，行程精確可控。測(cè)微電極系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確保了測(cè)試的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

圓筒電容器‌：線性變化率K = 0.5 pF/mm，是損耗計(jì)算的關(guān)鍵常數(shù)。圓筒電容器的線性變化率保證了損耗計(jì)算的準(zhǔn)確性。

電感-頻率-Q值關(guān)系‌：電感的選擇范圍覆蓋了高頻和工頻的需求，確保了測(cè)試的廣泛適用性。

4.2 智能化功能

頻率調(diào)節(jié)‌：支持全自動(dòng)搜索鎖定與高精度手動(dòng)微調(diào)。頻率調(diào)節(jié)的智能化使得測(cè)試過(guò)程更加便捷和高效。

頻率分辨率‌：手動(dòng)模式下可進(jìn)行精細(xì)到1單位步進(jìn)的調(diào)節(jié)。高分辨率的頻率調(diào)節(jié)確保了測(cè)試的精確性。

通道選擇‌：根據(jù)電感值提示匹配的通道檔位（左、中、右）。通道選擇功能使得測(cè)試更加靈活和方便。

4.3 通用規(guī)格

樣品要求‌：主要適用于固體絕緣材料薄片。樣品的要求確保了測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性。

注意事項(xiàng)‌：諧振狀態(tài)連續(xù)工作時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，確保電源與測(cè)量穩(wěn)定性。注意事項(xiàng)的提醒有助于避免測(cè)試過(guò)程中的潛在問(wèn)題。

五、應(yīng)用領(lǐng)域與客戶價(jià)值

5.1 典型應(yīng)用行業(yè)

電子信息‌：PCB基板、高頻基板、微波介質(zhì)陶瓷的研發(fā)與質(zhì)檢。介電性能對(duì)于高頻電路的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化至關(guān)重要。

電力電氣‌：高壓電纜絕緣、電容器薄膜、絕緣子復(fù)合材料的性能評(píng)估。介電性能直接關(guān)系到電力設(shè)備的絕緣強(qiáng)度和長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。

航空航天‌：雷達(dá)罩透波材料、耐高溫絕緣材料的電性能研究。在航空航天領(lǐng)域，材料的介電性能對(duì)于信號(hào)傳輸和設(shè)備可靠性有著極高的要求。

科研教育‌：高校物理、材料科學(xué)、電子工程的教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)。介電常數(shù)和介質(zhì)損耗是電介質(zhì)物理的核心參數(shù)，對(duì)于教學(xué)和科研具有重要意義。

5.2 核心客戶價(jià)值

高精度與可靠性‌：經(jīng)典諧振法與高精度機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。GDAT-A的設(shè)計(jì)理念是提供接近理論值的測(cè)量結(jié)果，為科研和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

操作簡(jiǎn)便‌：智能化搜索與數(shù)字顯示，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)方法，提升效率。GDAT-A的操作界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀，使得測(cè)試過(guò)程更加便捷和高效。

投資價(jià)值‌：一臺(tái)儀器完成介電常數(shù)和損耗兩大核心參數(shù)測(cè)量，功能全面。GDAT-A的多功能設(shè)計(jì)使得用戶無(wú)需購(gòu)買多臺(tái)儀器即可完成全面的介電性能測(cè)試，節(jié)省了投資成本。

權(quán)威數(shù)據(jù)支撐‌：基于明確物理模型，數(shù)據(jù)可信度高，為質(zhì)量報(bào)告提供支持。GDAT-A的測(cè)量原理和數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的驗(yàn)證和優(yōu)化，確保了數(shù)據(jù)的權(quán)威性和可信度。