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介电常数测试仪的测量方法

　　介电常数是物体的重要物理性质，对介电常数的研究有重要的理论和应用意义。电气工程中的电介质问题、电磁兼容问题、生物医学、微波、电子技术、食品加工和地质勘探中，无一不利用到物质的电磁特性，对介电常数的测量提出了要求。目前对介电常数测量方法的应用可以说是遍及民用、工业、国防的各个领域。　　介电常数测试仪测量介电常数的几种主要方法

　　从总体来说，目前介电常数测试仪测量介电常数的方法主要有集中电路法、传输线法、谐振法、自由空间波法等等。其中，传输线法、集中电路法、谐振法等属于实验室测量方法，测量通常是在实验室中进行，要求具有相应的样品采集技术。另外对于已知介电常数材料发泡后的介电常数通常用经验公式得到。下面，分别对这几种方法的原理、特点和发展现状等做分别阐述。

　　1、集中电路法

　　集中电路法是一种在低频段将有耗材料填充电容，利用电容各参数以及测量得到的导纳推出介电常数的一种方法。其原理公式为：

　　其中，Y为导纳，A为电容面积，d为极板间距离，ε0为空气介电常数，ω为角频率。

　　2、传输线法

　　传输线法是网络法的一种，是将介质置入测试系统适当位置作为单端口或双端口网络。双端口情况下，通过测量网络的s参数来得到微波的电磁参数。

　　3、谐振法

　　谐振法是将样品作为谐振结构的一部分来测量介电常数的方法，分为微扰法、全部填充谐振器空间的方法以及部分填充谐振器空间的方法。全部填充可以用公式来计算

　　其中ε’是复介电常数实部，ε’’是复介电常数虚部，Q是品质因数，tanδ是损耗角正切，f0是无样品时的谐振频率。

　　4、自由空间法

　　自由空间法其实也可算是传输线法。它的原理可参考线路传输法，通过测得传输和反射系数，改变样品数据和频率来得到介电常数的数值。

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