材料介电常数测试和导磁率常用测试方案介绍

材料如果在受到外部电场作用时能够储存电能，就称为“电介质”。

当给平行板电容器施加直流电压时，如果两板之间存在介电材料，那么可以储存比没有介电材料 (真空) 时更多的电荷。介电材料可以中和电极上的电荷，使电容器储存更多电荷，而通常情况下，这些电荷将流向外部电场。介电材料的电容与介电常数有关。当在平行板电容器上并联直流电压源v时 (如下图)，两板之间有介电材料的配置可以比没有介电材料 (真空) 的配置储存更多的电荷。

其中，C和C0分别是有电介质和没有电介质时的电容; ê’=å’r是实际介电常数或介电常数，A和t分别是电容器平板的面积和间距(如上图)。介电材料可以通过中和电极上的电荷，增加电容器的储存能力。而通常情况下，这些电荷将流向外部电场。根据上面的方程式可知，介电材料的电容与介电常数有关。

导磁率定义：

导磁率(μ) 描述了材料与磁场的相互作用。为了分析导磁率可用一个电感加电阻来进行类比，其中用电阻表示磁性材料中的磁心损耗(如下图)。如果在电感上并联直流电流源，则磁芯材料中的电感与导磁率有关。

在方程式中，L是材料的电感，L0是线圈的真空电感，μ’是实际导磁率。

如果在同一电感器上并联一个交流正弦电流源，得到的电压将包含感应电压和与导磁率有关的损耗电压两部分。磁芯损耗可用与电感器(L)串联的电阻(R)表示。复数导磁率(μ*或μ)由表示电能储存项的实部(μ’)和表示电能损耗项的虚部(μ’’)组成。相对介电常数μr是相对于真空的介电常数 ；铁 (铁氧体)、钴、镍及其合金材料具有较大的磁性；但许多材料没有磁性，其导磁率与真空的导磁率(μr=1)非常接近。另一方面，所有材料都具有介电特性，因此本文讨论的重点主要是介电常数测量。

接下来小编带大家一起来看看如何用LCR表/阻抗分析仪和网络分析仪来进行材料介电性能和导磁率测试。

是德科技提供多种仪器、夹具和软件，用于测量材料的介电特性和导磁率。是德科技测量仪器(例如网络分析仪、阻抗分析仪和LCR表)可能够覆盖蕞高1.1THz的频率范围，配合各种夹具支持同轴探头法、平行板法、同轴/波导传输线法、自由空间法和谐振腔法等，以下将主要介绍如何根据被测材料的情况选择合适的测试方法以及我们实验室常用的材料测试方法。

在选择蕞适合的测量方法时，必须考虑到多个重要因素，例如精度、方便性，以及材料的外形和形态。下面总结了部分需要考虑的重要因素:

是德科技材料测试解决方案和夹具选择：

一、平行板电容法测试介电特性

平行板电容法将被测材料置于平行板电极之间，形成一个电容器，通过测试电容值计算出介电常数。应用该方法的典型测量系统由LCR表或阻抗分析仪构成。该方法蕞适合对薄膜或液体进行精确的低频测量。

介电材料测试夹具对待测物尺寸要求

谐振腔测试法使用网络分析仪来测量谐振频率和谐振腔体夹具的Q值，在测试开始时是空白设置，随后加载被测样品。当已知样品的体积和谐振腔的其他参数时，通过这些测量来计算介电常数。

谐振腔体有比较高的Q值，可在特定频率上发生谐振。将一片材料样品插入到腔体中，会改变腔体的谐振频率(f)和品质因数(Q)。根据这些测得的参数，可以计算出材料在某一频率上的复数介电常数。典型的测量系统由网络分析仪、谐振腔体夹具以及计算软件组成。

该方法仅针对磁性材料测试磁导率，是通过测量材料(环形磁芯)的电感来推导出磁导率。具体操作:在MUT上缠绕若干条导线，并测量导线两端的电感。磁性材料测试夹具可为单匝电感器提供理想结构，在插入环形磁芯时不会出现磁漏。

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导磁率测试夹具对待测物尺寸要求