全釩液流燃料電池雙極板碳氈接觸電阻測試儀

 陶瓷介質損耗角正切及介電常數測試儀：它由穩壓電源、高頻信號發生器、定位電壓表CBl、Q值電壓表CB2、寬頻低阻分壓器以及標準可調電容器等組成(圖2)。工作原理如下：高頻信導發生器的輸出信號，通過低阻抗耦合線圈將信號饋送至寬頻低阻抗分壓器。輸出信號幅度的調節是通過控制振蕩器的簾柵極電壓來實現。當調節定位電壓表CBl指在定位線上時，Ri兩端得到約l0mV的電壓(Vi)。當Vi調節在一定數值(10mV)后，可以使測量Vc的電壓表CB2直接以Q值刻度，即可直接的讀出Q值，而不必計算。另外，電路中采用寬頻低阻分壓器的原因是：如果直接測量Vi必須增加大量電子組件才能測量出高頻低電壓信號，成本較高。若使用寬頻低阻分壓器后則可用普通電壓表達到同樣的目的。

全釩液流燃料電池雙極板碳氈接觸電阻測試儀全釩液流燃料電池雙極板碳氈接觸電阻測試儀結果處理

1、ε和tgδ測定記錄：

實驗數據按表要求填寫。

2、計算：

根據表格中測得的數據，按公式(1)、(2)分別計算各個數值。

注意事項

(1) 電壓或頻率的劇烈波動常使電橋不能達到良好的平衡，所以測定時，電壓和頻率要求穩定，電壓變動不得大于1%，頻率變動不得大于0.5%。

(2) 電極與試樣的接觸情況，對tgδ的測試結果有很大影響，因此涂銀導電層電極要求接觸良好、均勻，而厚度合適。

(3) 試樣吸濕后，測得的tgδ值增大，影響測量精度，應當嚴格避免試樣吸潮。

(4) 在測量過程中，注意隨時電橋本體屏蔽的情況，當電橋真正達到平衡，“本體－屏蔽”開關置于任何一邊時，檢查計光帶均應 小，而無大變化。

主要參數：

A. 電容量范圍：內施高壓：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；

B. 外施高壓：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；

C. *分辨率： 高0.001pF，4位有效數字；

D. *介電常數ε測試范圍：0-200；

E. *介電常數ε準確度：0.5%

F. *介質損耗tgδ測試范圍：不限，

G. *介質損耗tgδ分辨率：0.000001，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

H. 試驗電流范圍：5μA～5A；

I. *內施高壓：設定電壓范圍：0.5～10kV ；

J.  大輸出電流：200mA；

K. *升降壓方式：電壓隨意設置。比如5123V。

L. 試驗頻率： 40-70Hz單頻隨意設置。比如48.7Hz.

M. 頻率精度：±0.01Hz

N. 外施高壓：接線時  大試驗電流5A，工頻或變頻40-70Hz

O. 測量時間：約30s，與測量方式有關；

P. 高壓電極直徑與表面積：￠98mm(75.43cm2)

Q. 測量電極直徑與表面積： ￠50 mm(19.63cm2)

R. 電極材料：不銹鋼1Cr13Ni9Ti

S. 電極間距：不大于5 mm

T. 電極壓力：0~1.0Mpa連續可調

U.  大測量電壓：2000V，50Hz

V. 真空度 ：電極可抽真空至3*10-2 Mpa

W. 輸入電源：180V～270VAC，50Hz±1%，市電或發電機供電

X. 打印機：微型熱敏打印機

Y. 環境溫度：-10℃～50℃

Z. 相對濕度：<90%

AA. 主機外形尺寸：490*520*360（長寬高mm）

AB. 電極尺寸：400*300*400（長寬高mm）

AC. 儀器重量：35kg

實驗原理

按照物質電結構的觀點，任何物質都是由不同的電荷構成，而在電介質中存在原子、分子和離子等。當固體電介質置于電場中后會顯示出一定的極性，這個過程稱為極化。對不同的材料、溫度和頻率，各種極化過程的影響不同。

1、介電常數(ε)：某一電介質(如硅酸鹽、高分子材料)組成的電容器在一定電壓作用下所得到的電容量Cx與同樣大小的介質為真空的電容器的電容量Co之比值，被稱為該電介質材料的相對介電常數。

式中：Cx —電容器兩極板充滿介質時的電容；

Cο —電容器兩極板為真空時的電容；

ε —電容量增加的倍數，即相對介電常數

介電常數的大小表示該介質中空間電荷互相作用減弱的程度。作為高頻絕緣材料，ε要小，特別是用于高壓絕緣時。在制造高電容器時，則要求ε要大，特別是小型電容器。

在絕緣技術中，特別是選擇絕緣材料或介質貯能材料時，都需要考慮電介質的介電常數。此外，由于介電常數取決于極化，而極化又取決于電介質的分子結構和分子運動的形式。所以，通過介電常數隨電場強度、頻率和溫度變化規律的研究，還可以推斷絕緣材料的分子結構。

實驗儀器及設備

1、儀器設備：

(1) Q表測試儀、電感箱、樣品夾具等；

(2) 千分游標卡尺；

2、樣品要求：圓形片：厚度2±0.5mm，直徑為Φ38±1mm。

材料科學

阻抗分析儀廣泛用于研究導電和半導體材料的電氣特性。

阻抗分析儀與 LCR 表有何不同？

與阻抗分析儀一樣，電感電容電阻計（LCR 計）也可以測量復雜阻抗。但它們的功能和用途不同，具體如下：

測量顯示： 大的區別在于 LCR 計顯示的是瞬時阻抗值，而阻抗分析儀顯示的是頻率范圍內的阻抗曲線。后者的圖形顯示提供了有關被測設備（DUT）行為的更詳細信息。這與萬用表和示波器的區別類似。

信號頻率：LCR 表以固定頻率進行測量。阻抗分析儀掃描的是一個頻率范圍。

頻率范圍：LCR 表通常只能測量較低的頻率。阻抗分析儀支持非常高的頻率范圍。

功能：LCR 表成本低，易于使用，可用于基本的固定頻率阻抗測量。阻抗分析儀是更復雜的儀器，支持各種阻抗參數、共振分析和等效電路建模。

 自動平衡電橋法

這種方法使用反饋機制，在頻率變化時自動動態地平衡電橋電路。它支持的頻率和阻抗范圍很廣，精度很高。但其硬件設計較為復雜。

單個電子元件阻抗分析的典型配置包括：

阻抗分析儀：儀器的導線連接到測試夾具上，測試夾具應適合 DUT 特定類型的特性。

測試夾具：文本夾具經過精心設計，可固定被測試裝置，但不會改變或干擾其阻抗特性。

電纜和適配器：可使用電纜和適配器使儀器的導線和測試夾具的連接器在電氣上兼容。例如，可使用卡口式 Neill-Concelman (BNC) 連接器。

被測件：這是將被測元件插入適合其特定行為的測試夾具中。

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