實驗題目：簡易介電常數測試儀的設計和製作
實驗目的：了解多種測量介電常數的方法及其特點和適用範圍。掌握替代法，比較法和諧振法測固體電介質介電常數的原理和方法，用自己設計與製作的介電常數測試儀，測量壓電陶瓷的介電常數。
實驗原理：
介質材料的介電常數一般採用相對介電常數εr來表示，通常採用測量樣品的電容量，經過計算求出εr，它們滿足如下關係：
1)式中ε為絕對介電常數，ε0為真空介電常數，，s為樣品的有效面積，d為樣品的厚度，c為被測樣品的電容量，通常取頻率為1khz時的電容量c。
一、替代法
當實驗室無專用測量電容的儀器，但有標準可變電容箱或標準可變電容器時，可採用替代法設計一簡易的電容測試儀來測量電容。參考電路圖如(a)或(b)
電路題(a電路題(b)
二、比較法
當待測的電容量較小時，用替代法測量，標準可變電容箱的有效位數損失太大，可採用比較法。假定cs上的rx與rs接近()，則測量cx和cs上的電壓比vs/vx即可求得cx：
此時vs可以不等於vx)
電路圖為：
三、諧振法
諧振法測量電容的原理圖見圖2.2.6-3，由已知電感l（取1h），電阻r（取1kω）和待測電容cx組成振盪電路，改變訊號源頻率使rlc迴路諧振，伏特計上指示最大，則電容可由下式求出：
2)電路圖為：
四、諧振替代法
將電感器的一端與待測電容cx串聯，調節頻率f使電路達到諧振，此時電容上的電壓達到極大值，固定頻率f0，用標準電容箱cs代替cx，調節cs使電路達到諧振，電容上的電壓再次達到極大值，此時。
電路圖為：
實驗內容：
(1) 根據所給儀器、元件和用具、採用替代法（按圖(a)或(b)接線）設計一台簡易的介電常數測試儀，測量壓電陶瓷的介電常數εr。
(2) 用比較法設計一台簡易的介電常數測試儀，測量壓電陶瓷的介電常數εr。
(3) 用諧振法和諧振替代法設計一台簡易的介電常數測試儀，測量壓電陶瓷的介電常數εr。
原始資料：
一、 替代法
二、 比較法
三、 諧振法
四、 諧振替代法
資料處理：
一、 替代法
(1) 電流替代法，按圖(a)連線 (p=0.95)
a類不確定度為：
b類不確定度為：
合成不確定度為：
(2) 電壓替代法，按圖(b)連線 (p=0.95)
a類不確定度為：
b類不確定度為：
合成不確定度為：
二、 比較法
p=0.95
由公式可得
a類不確定度為：
b類不確定度為：
合成不確定度為：
三、 諧振法
p=0.95
由公式可得
a類不確定度為：
b類不確定度為：
合成不確定度為：
四、 諧振替代法
由公式可得
a類不確定度為：
b類不確定度為：
合成不確定度為：
思考題：
1.該實驗待測電容是由直徑為3.502cm，厚度為0.
0291cm，上下表面鍍有金屬電極的壓電陶瓷片構成，實驗中沒有考慮電容邊緣效應的影響，若要克服電容邊緣效應的影響應如何改進電極裝置？
解： 對於平行板電容器，中間電場為勻強電場，兩極板邊緣則有不均勻場效應，所以在兩極板邊緣處不滿足，則使實驗結果存在誤差。此時我們可利用增大s,減小不均勻場對勻強電場的影響，同時通過減小d,減小不均勻場，克服電容邊緣效應的影響，改進電極裝置。
介電常數測試儀的設計與製作
實驗報告 19系 04級姓名王承樂日期 05.11.8 台號 1號臺評分 實驗題目 簡易介電常數測試儀的設計與製作 實驗目的 了解多種測量介電常數的方法及其特點和適用範圍，掌握替代法，比較法和諧振法測固體電介質介電常數的原理和方法，用自己設計與製作的介電常數測試儀，測量壓電陶瓷的介電常數。實驗原理 ...
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目錄目錄 2 摘要 3 一 選題背景及方案設計 4 1.選題背景 4 2.方案設計 4 1 訊號採集 4 2 訊號處理 4 3 訊號輸出 4 二 電路原理 4 三 工作原理 5 1.訊號採集 5 1 駐極體話筒的結構與工作原理 6 2.輸入訊號處理 8 方案1 8 方案2 9 3.輸出訊號處理 10...
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一 功能 1.對雙絞線1，2，3，4，5，6，7，8，g線對逐根 對 測試，並可區分判定哪一根 對 錯線，短路和開路。2.開關on為正常測試速度,s 為慢速測試速度,m為手動檔。可測bnc同軸電纜。二 雙絞線測試 開啟電源，將網線插頭分別插入主測試器和遠端測試器，主機指示燈從1至g逐個順序閃亮，下圖...