Тангенс угла диэлектрических потерь tg 6 вычисляют по формуле
tg6=(l+e , (4)
’ п 1/1рез
где /ірез — резонансная частота резонатора с образцом, Гц.
—h A f1=fi—h' — ширина резонансно! кривой резонатора с образцом и без него, Гц.
Значения fi, ft, fi и ft' определяют ио измеренным значениям 71,12, l, h' при помощи градуировочных таблиц.
Измерение при помощи прибора типа КР-500
Диэлектрическую проницаемость е для образцов диаметром, равным диаметру стержня резонатора, вычисляют по формуле
е=1(5)
^fipeaPCotg
где
р = 138 gDH/D,
C.-1.11D-/16/.; Сп-
яЛрез£ арез^*
T°1= 1,5-1010 ’ Т°ї= 1,5-10 і* ’
D, DH— диаметры внутреннего и внешнего электродов резонатора, см,
L — длина резонатора, см,
fzpea — резонансная частота пустого резонатора, Гц,
Тангенс угла диэлектрических потерь tgfi вычисляют по формуле
tg6=n ($— , (6)
где
»1п2т..
1-у 9^ )р
соз*те1
v_ (sCo+CnP
z eC,
2flpe3
У1= ‘дТГ
„ 2/грез
Уг= ’Д/Г'
Aft, A fa — ширина резонансной кривой резонатора с образцом и без него, измеренная частотомером, Гц.
При использовании образцов диаметром, меньшим диаметра электродов или стержня резонатора, диэлектрическую проницаемость е и тангенс угла диэлектрических потерь tg6 вычисляют по формулам
|7)
(г8_і88х+2£Ц[(^_)'_1], (8)
где в, , tg 6Х — значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, рассчитанные по формулам 0), (3) и (5) исходя из предположения, что диаметр образца равен диаметру электродов или стержня резонатора.
£>овР — диаметр образца, см
D — диаметр электродов измерительной ячейки и внутреннего электрода тороидального и коаксиального резонаторов, ом.
Измерение при помощи прибора типа Ш2-4
Если образец электрически тонкий, т. е. выполняется условие р/іУ"є <0,3, то диэлектрическую проницаемость е определяют по формуле
е—Lxlh--1, (9)
а тангенс угла диэлектрических потерь tg6 по формуле
'г6=ж(ІЧ)- <10)
где Lx — длина резонатора в режиме холостого хода, см,
ДЕх =а2—а1—смещение максимума резонансной кривой в режиме холостого хода, см,
аь аа—положение максимума резонансной кривой в резонаторе с образцом и без него, см,
Qi*, Q2x — добротность резонатора с образцом и без него в режиме холостого хода.
Если электрическую толщину образца определяют при условии рЛу в >0,3, то параметры образца материала определяют жз выражения
PA/Vfg|JZt/ є =p/itgP(ALx+/i), (11) Левую часть выражения рассматривают как табличную функцию xtgx. Зная правую часть выражения (12), по таблицам функций находят х— .
Диэлектрическую проницаемость е определяют по формуле
е = (х/₽А) (12)
а тангенс угла диэлектрических потерь tg 6 по формуле
(13)
где А /і, Д/г — ширина резонансной кривой резонатора с образцом и без него, см.
Измерение при помощи измерительной линии
Диэлектрическую проницаемость е вычисляют по формуле
ckVx 0+
(1+^m‘g2P^)(l +
+tg2pXx)(i+tgam u,
где /CckVk , KckVx — коэффициент стоячей волны напряжения в режиме короткого замыкания и холостого хода,
Хк, Хх—смещение максимума кривой напряжения в режиме короткого замыкания и холостого хода, см.
Тангенс угла диэлектрических потерь вычисляют по формуле
t 6 DtgP-^x(14-tgaP-^K)Kcfevfc4-(^eftvfc 1)18Р-Хк(14-
+tg^Xx)KcftFx
-K'tkvMW {
Диэлектрическую проницаемость и тангейс угла потерь исследуемых образцов определяют как среднее арифметическое результатов трех измерений.
Результаты измерений оформляют протоколом, в котором указывают, полученные значения диэлектрических параметров образцов, доверительные погрешности определения результатов, геометрические размеры образцов, используемые средства измерений и их технические характеристики.
ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Средства измерений |
Диапазон рабочих частот, ГГц |
Пределы измерений |
Доверительная погрешность не более, % |
|||
є |
tg s |
SE |
8tgS |
|||
Измеритель параметров диэлектриков типа Ш2-4 |
0,2-М |
24-20 |
5.104 4-1 |
±(24-4) |
/ 0,05) (10+їїг) P=0,99 |
|
Измеритель параметров диэлектрических материалов типа ИПДП |
0,2-М |
24-20 |
1.10 4 4- 5.10 2 |
±(lv2) |
/ 0,005) (20+ tgd J P=0,98 |
|
Измерительный четвертьволновый коаксиальный резонатор типа КР-500 |
0,44-0,55 |
14-4 |
1.10 4 4-1.102 |
±2 |
[ 0,005) (15+ tgd ) |
|
Измеритель добротности типов ВМ 409G, ВМ 409Е с приставкой типа ВР 4090 |
0,024-0,3 |
14-40 |
1,10“4 4- 5.10-1 |
±4 |
10% +1,5,10~4 |
|
Измерительная линия типов Р1—17, РА—5А, Р1—6А с измерительной ячейкой ДП (Д 5.187.004) |
0,54-3 |
24-10 |
1.10“3 4-1 |
±3 |
0,005 15+ tg6 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Р
Генератор стандартных сигналов типов Г4—76А, Г4— 107А:
Микровольтметр типа Ф 116/1,2:
Частотомер типа 43—54 с блоком
ЯЗЧ—72
Фильтр нижних частот типа ФНЧ (ЕЭ0.206.003)
Аттенюатор типа Д2-13
Детекторные диоды СВЧ ДК-В1,
ДК-В4
Вертикальный проекционный оптиметр типа ИВК-3
/ = 0,441,2 ГГц, /=0,125 ±0,4 ГГц. мощность генератора не менее 0,5 Вт, нестабильность выходной мощности не более 4-101-5;
пределы измерения по току: 0,015 4- 4- 7,5 мкА, по напряжению 1,5-4- 4—750 мкВ;
/=0,14-1 ГГц, нестабильность частоты не хуже 2-Ю-7;
/=0,28; 0,55; 0,83; 1,25 ГГц максимальный ВНОСИМЫЙ К скУк не более 1,5;
/ = 0,14-1 ГГц пределы измерений ослабления 1,5—30 дБ;
чувствительность по току не хуже 0,8 А/Вт;
цена деления шкалы 0,001 мм погрешность показаний на любом участке шкалы свыше ±0,06 мм» ±0,0003 мм
Сдано в Hatop t3.t7.79 Подп. в печ. 18.09.79 1,0 п. л. 0,85 уч.-изд. л. Доп. тираж 15000 Цена 5 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 123557, Москва, Новопресненский пер., З Налуженая типография стандартов, ул. Московская 256. Зак. 1805
Цена 5 коп.
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ си
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Обозначение |
|||
русское |
международное |
|||
ДЛИНА |
метр |
' м |
m |
|
МАССА |
килограмм |
кг |
kg |
|
ВРЕМЯ |
секунда |
с |
s |
|
СИЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА |
ампер |
А |
А |
|
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА |
кельвин |
К |
К |
|
КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА |
моль |
МОЛЬ |
г. ’; О і |
|
СИЛА СВЕТА |
кандела |
кд |
cd |
|
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ |
|
|||
Плоский угол |
радиан |
рад |
rad |
|
Телесный угол |
стерадиан |
ср |
sr |
ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ С И,ИМЕЮЩИЕ СОБСТВЕННЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ
Величина |
Единица |
Выражение производной единицы |
||
наименование |
обозначение |
через другие единицы СИ |
через основные единицы СИ |
|
Частота |
герц |
Гц |
— |
с~’ |
Сила |
ньютон |
Н |
|
' мкг-с-2 |
Давление |
паскаль |
Па |
Н/м2 |
М'1‘КГ’С-2 |
Энергия, работа, количество теплоты |
джоуль |
Дж |
Ни |
м2-кг-с~2 |
Мощность, поток энергии |
ватт |
Вт |
Дж/с |
м2-кг-с-3 |
Количество электричества, |
|
|
|
|
электрический заряд |
кулон |
Кл |
А'С |
с-А |
Электрическое напряжение, |
|
|
|
|
электрический потенциал |
вольт |
В |
Вт/А |
м2-кг-с ~Э-А~1 |
Электрическая емкость |
фарада |
ф |
Кл/В |
м-г -кг-1 ,с< .Д’ |
Электрическое сопротивление |
ом |
Ом |
В/А |
м2-кгс ~3-А~2 |
Электрическая проводимость |
сименс |
См |
А/В |
м~2-кг-'-с3-А2 |
Поток магнитной индукции |
вебер |
Вб |
Вс |
м2-кгс -2-Д-' |
Магнитная индукция |
тесла |
Тл |
Вб/м2 |
кг-с_2-А~' |
Индуктивность |
генри |
Гн |
Вб/А |
м2кг-с-2-Д-2 |
Световой поток |
люмен |
лм |
|
кд-ср Г |
Освещенность |
люкс |
лк |
— |
м-2-кд-ср j |
Активность нуклида |
беккерель |
Бк |
— |
с-1 |
Доза излучения |
грэй |
Гр |
— |
м2-С-2л |
* В гги два выражения входит, наравне с основными единицами СИ, дополнительная единица—стерадиан