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2023-07-18 19:01一、电容电桥介电常数测试仪
这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。
当被测量的变化使S、d或ε 任意一个参数发生变化时，电容量也随之而变，从而完成 了由被测量到电容量的转换。根据当式中的三个参数中两个固定，一个可变，使得电容式传感器有三种基本类型：变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此，常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度 制电路、运算放大器电路、二极管双 T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当输入量导致电容量发生变化时，振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量，用以判断被测非电量的大小，但此时系统是非线性的，不易校正，因此必须加入鉴频器，将频率的变化转换为电压振幅的变化，经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。调频电容传感器测量电路具有较高的灵敏度，可以测量高至 0.01 μm级位移变化量。信号的输出频率易于用数字仪器测量，并与计算机通信，抗干扰能力强，可以发送、接收以达到遥测遥控的目的。因此，在实际应用中，常采用差动式结构，既使灵敏度提高 1 倍，又使非线性误差大大降低，抗干扰能力增强。电容式传感器具有如下特点。(1) 结构简单，适应性强 电容式传感器结构简单，易于制造，精度高;可以做得很小，以实现某些特殊的测量，电容式传感器一般用金属作电极，以无机材料作绝缘支承，因此可工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，能承受很大的温度变化，承受高压力、高冲击、过载等;能测超高压和低压差。(2) 动态响应好 电容式传感器由于极板间的静电引力很小，需要的作用能量极小，可动部分可以做得小而薄，质量轻，因此固有频率高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特适合于动态测量;可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数，如振动等。(3) 分辨率高 由于传感器的带电极板间的引力极小，需要输入能量低，所以特别适合于用来解决输入能量低的问题，如测量极小的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力非常高，能感受0.001μm ，甚至更小的位移。(4) 温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又由于本身发热极小，因此影响稳定性也极微小。(5) 可实现非接触测量、具有平均效应 如回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等，采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。不足之处是输出阻抗高，负载能力差，电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一般为几十皮法到几百皮法，使传感器输出阻抗很高，尤其当采用音频范围内的交流电源时，输出阻抗更高，因此传感器负载能力差，易受外界干扰影响而产生不稳定现象;寄生电容影响大，电容式传感器的初始电容量很小，而传感器的引线电缆电容、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大，降低了传感器的灵敏度，破坏了稳定性，影响测量精度，因此对电缆的选择、安装、接法都要有要求。电容式传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅(测至 0.05μm的微小振幅)，尤其适合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量，还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。Mr.李.土鳖. 的感言： 谢谢你帮了我大忙！二、电桥法测电阻实物图
电桥法是一种比较精确的测量电阻的方法,由于使用中要用到灵敏电流计,这个东西如果电流大了是会烧坏的,另外这种表比一般的电流表要贵很多,是用来测微小电流用的,它放在桥的位置如果前组的电阻比和后组的电阻比差太多的话,灵敏电流计会烧坏.用万用表粗测后可以先把待测电阻与可调电阻的阻值比调至和前组电阻比相差不多,然后再仔细的调节,以达到精确测量.
主要就是为了保护灵敏电流计.另外这样也可以节省测量时间。
三、电桥法测电阻电路实体图
惠斯登电桥测量电阻时，将待测电阻连接测试端子，然后旋转调节旋钮，反复调整至电表指针为零，此时对应的旋钮指示刻度就是测得电阻值。
四、电桥法测电阻的公式是什么
1、先将检流计的锁扣打开（内 外），调节调零器把指针
调到零位。
2、把被测电阻接在“ ”的位置上。
要求用较粗较短的连接导线，并将漆膜刮净。接头拧紧，避免采用线夹。因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定，严重时可能损坏检流计。
3、估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率，使比较臂的四档都能被充分利用。这样容易把电桥调到平衡，并能保证测量结果的4位有效数字。
4、先按电源按钮B，（锁定）再按下检流计的按钮G（点接）。
5、调整比较臂电阻使检流计指向零位，电桥平衡。若指针指“+”，则需增加比较臂电阻，针指向“-”，则需减小比较臂电阻。
6、读取数据：比较臂 比率臂=被测电阻
7、测量完毕，先断开检流计按钮，在断开电源按钮，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。
五、电桥法测固体介质介电 实验报告
很低。因为聚四氟乙烯是一种电性能力很强的热塑性塑料，它具有优良的抗化学腐蚀性、抗紫外线性能和极低的摩擦系数等特点，而且由于它的分子结构中不含极性键，因此它的介电常数特别低，一般介于2.00至2.10之间，以至于聚四氟乙烯吸收电场的能力比较差，无法支持高电介质强度的需求。此外，聚四氟乙烯用于微波通信、高频和光通信等高技术领域是因为其极低的介电常数可以减少能量损耗和信号衰减，从而保证信号传输的稳定性和可靠性，这也为聚四氟乙烯的应用带来了更多的前景。
六、电桥法测介电常数实验报告
绝缘材料的主要性能：
1、绝缘电阻--用绝缘材料隔开的两个导体之间的电阻，即与绝缘材料相接触的两电极之间的电流电压除以过两电极的总电流所的商，它等于体积电阻加表面电阻的和。用欧表示。
2、表面电阻--在绝缘材料同一表面两电极的电阻，就是在绝缘材料同一表面上的两电极之间的直流电压除以电极间流过的电流，即电导电流（泄漏电流），单位为欧。
3、表面电阻率--在绝缘材料表面的直流电场强度除以电流线密度所得的商，即单位面积内的表面电阻。
4、体积电阻--在绝缘材料相对两表面上放置的两电极间所加电流电压与流过两电极之间的稳态电流之商。
5、体积电阻率--在绝缘材料内的直流电场强度除以稳态电流密度所得的商，即单位体积内的体积电阻（单位体积所流过的电流）。
扩展资料：
在测试绝缘材料正切值时，除上述影响因素外，具体操作上还应特别注意以下各点：
（1）标准电容器应标准。长期使用标准电容器多少要吸潮，除应在干燥条件下放置外，还应一定时间内测其电容，保证电容值符合要求，应该适时进行干燥处理。
（2）可变电阻、可变电容旋转，容易磨损，严重时应检修。
（3）桥体保持清洁干燥，保持高的测试精度。
（4）电极要保持平整光滑洁净，如用导电橡皮电极时更应注意表面不受损伤。
（5）试样厚度对相对介电常数、介电损耗角正切影响较大，不同厚度产生不同结果，试样厚度应尽量接近。
（6）调节电桥平衡时首先试样的电容部分，然后平衡其损耗部分。
七、电桥法测电阻实验原理图
直流电桥由四个电阻组成一个桥路，分别是R₁RtR₂Rx ， R₁是调整臂限流电阻、Rt是调整臂可调电阻，R₂是测量臂限流电阻、Rx是测量臂被测电阻，Rt电阻上端和Rx电阻上端是桥路输出点，两点之间接一个灵敏检流计，调整Rt的电阻值使检流计指示为零，电桥处于平衡，Rt=Rx。读出调整电阻的数值就是被测量电阻的阻值。
八、高压电桥介电常数测试仪
采用的测试仪器是LCR测试仪，其可以测定很多电学参数，但是相对介电常数ε'(ω)和介电损失ε"(ω)需要通过公式来计算：
相对介电常数ε'(ω)和介电损失ε"(ω)，二者可以通过测定并联等效电容Cp和电导G来计算，公式如下：
ε'(ω)=Cpd/ε0A
ε"(ω)=Gd/ε0Aω
式中，A为平行电极的面积，d为电极之间的距离(即样品厚度)，真空介电常数ε0=8.86×10-12 F·m-1。
ω是角频率，ω=2πf，f是频率，例如测定的频率是158，f就是158.
九、电桥法测介质损耗
简单的说 直流电桥--> 是一种利用比较法精确测量电阻的方法,也是电学中一种很基本的电路连接方式。
交流电桥--> 是由电阻,电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥不但可以测交流电阻,电感,电容;还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。
直流和交流电就不需要解释了，它们的异同是-->交流电桥不但可以测电阻还可以测其他的电常数……等等
十、电桥法是什么测量方法
原理是：
1、当R1/R2=R/RX时，电流表上没有电流流过，此时，电流表指针在正中央。一般来说，R1=R2，所以，当调节可变电阻R的时候，假如电流表的读书为零，RX=R。由此就可以测出电阻RX。
2、一段导线上电流为0，也就是说导线两端没有电流差，即在电桥电路中电流分别经过R1和R2后，电压降压是相等的，也就是说U1=U3。并联电路各支路电压相等且等于总电压U，因此可推出Ur=Ux【Ur是未知电阻R上的电压降，Ux是滑动变阻器Rx上的电压降】。
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