基于介电常数法的便携式车用汽油辛烷值测定仪研究

基于介电常数法的便携式车用汽油辛烷值测定仪研究
基于介电常数法的便携式车用汽油辛烷值测定仪研究

介电常数

介电常数 求助编辑 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permittivity),又称诱电率。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。 目录 编辑本段简介 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为相对介电常数(permittivity),又称相对电容率,以εr表示。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*e-12,F/m。 一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。 介电常数 电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。 当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。 相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算εr=Cx/C0

编辑本段相关解释 "介电常数" 在工具书中的解释 1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。介电常数愈小绝缘性愈好。空气和CS2的ε值分别为1.0006和 2.6左右,而水的ε值特别大,10℃时为 8 3.83,与温度t的关系是 介电常数 查看全文 2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂,有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。介电常数用ε表示,一些常用溶剂的介电常数见下表: "介电常数" 在学术文献中的解释

介电常数的测量

《大学物理》实验报告 学院: 专业: 姓名: 学号: 实验题目:介电常数的测量 实验目的:1.掌握固体、液体电介质相对介电常数的测量原理及方法 2.学习减小系统误差的实验方法 3.学习用线性回归处理数据的方法。 实验原理:用两块平行放置的金属电极构成一个平行板电容器,其电容量为: D S C ε= D 为极板间距,S 为极板面积,ε即为介电常数。材料不同ε也不同。在真空中的介电常数为 0ε,m F /1085.8120-?=ε。 考察一种电介质的介电常数,通常是看相对介电常数,即与真空介电常数相比的比值r ε。 如能测出平行板电容器在真空里的电容量C 1及充满介质时的电容量C 2,则介质的相对介电常数即为 1 2 r C C ε= 然而C 1、C 2的值很小,此时电极的边界效应、测量用的引线等引起的分布电容已不可忽略,这些因素将会引起很大的误差,该误差属系统误差。本实验用电桥法和频率法分别测出固体和液体的相对介电常数,并消除实验中的系统误差。 1. 用电桥法测量固体电介质相对介电常数 将平行板电容器与数字式交流电桥相连接,测出空气中的电容C 1和放入固体电介质后的电容C 2。 1101C C C C 分边++= 222C C C C 分边串++= 其中C 0是电极间以空气为介质、样品的面积为S 而计算出的电容量: D S C 00ε= C 边为样品面积以外电极间的电容量和边界电容之和,C 分为测量引线及测量系统等引起的分

布电容之和,放入样品时,样品没有充满电极之间,样品面积比极板面积小,厚度也比极板的间距小,因此由样品面积内介质层和空气层组成串联电容而成C 串,根据电容串联公式有: (D-t) εt S εεt S εεt D S εt S ε εD-t S εC r r r r +=+-? =0 0000串 当两次测量中电极间距D 为一定值,系统状态保持不变,则有21C C 边边=、21C C 分分=。 得:012C C C C +-=串 最终得固体介质相对介电常数:t) (D C S εt C ε r --?= 串0串 该结果中不再包含分布电容和边缘电容,也就是说运用该实验方法消除了由分布电容和边缘效应引入的系统误差。 2. 线性回归法测真空介电常数0ε 上述测量装置在不考虑边界效应的情况下,系统的总电容为:分0 0C D S εC += 保持系统分布电容不变,改变电容器的极板间距D ,不同的D 值,对应测出两极板间充满空气时的电容量C 。与线性函数的标准式BX A Y +=对比可得:C Y =,分C A =, 00S B ε=,D 1 X = ,其中S 0为平行板电容极板面积。用最小二乘法进行线性回归,求得分布电容C 分和真空介电常数0ε(空εε≈0)。 3.用频率法测定液体电介质的相对介电常数 所用电极是两个容量不相等并组合在一起的空气电容,电极在空气中的电容量分别为C 01和C 02,通过一个开关与测试仪相连,可分别接入电路中。测试仪中的电感L 与电极电容和分布电容等构成LC 振荡回路。振荡频率为: LC 2π1 f =,或 22 2 241f k Lf C ==π 其中分C C C 0+=。测试仪中电感L 一定,即式中k 为常数,则频率仅随电容C 的变 化而变化。当电极在空气中时接入电容C 01,相应的振荡频率为f 01 ,得:2012 01f k C C =+分, 接入电容C 02,相应的振荡频率为f 02 ,得:202 2 02f k C C =+分

工频介电常数及介质损耗测试仪

工频介电常数及介质损耗测试仪 GCSTD-C 产 品 技 术 方 案 书 北京冠测精电仪器设备有限公司材料电极液体电极

GCSTD-C工频介电常数及介质损耗测试仪 满足标准: GB/T1409-2006 测量电气绝缘材料在工频、音频、高频下电容率和介质损耗因数的推荐方法 GB/T 5654-2007 液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量 GB/T 21216-2007 绝缘液体测量电导和电容确定介质损耗因数的试验方法 GB/T 1693-2007 硫化橡胶介电常数和介质损耗角正切值的测定方法 GB/T 5594.4-1985__电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法__介质损耗角正切值的测试方法 …………………………………………………………………………………………… 一、产品概述 本仪器是一种先进的测量介质损耗(tgδ)和电容容量(Cx)的仪器,测量各种绝缘材料、绝缘套管、绝缘液体、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗(tgδ)和电容容量(Cx)。具有操作简单、中文显示、打印、使用方便、无需换算、自带高压,抗干扰能力强,测试时间短等优点。 本测试仪采用变频电源技术,利用单片机和电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算,达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、操作简便的功能。 二、性能特点 1、仪器测量准确度高,可满足油介损测量要求,因此只需配备标准油杯,和专用测试线即可实现油介损测量。 2、采用变频技术来消除现场50Hz工频干扰,即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。 3、过流保护功能,在试品短路或击穿时仪器不受损坏。 4、内附标准电容和高压电源,便于现场测试,减少现场接线。 5、仪器采用大屏幕液晶显示器,测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。 三、技术指标 技术指标 1、试验环境温度:10℃~30℃(LCD液晶屏应避免长时间日照) 2、相对湿度:20%~80% 3、供电电源:电压:220V±10% 4、外形尺寸:长*宽*高=470mm*320mm*360mm 5、重量:16kg 6、输出功率:1.5KV A

车用汽油(GB-17930-2013)

车用汽油(GB-17930-2013)

前言 本标准全文强制。 本标准依据GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替DB 31/427—2009《车用汽油》。DB 31/427—2009《车用汽油》自本标准实施之日起废止。 本标准与DB 31/427—2009相比主要变化如下: ——增加了正文首页的“警告”内容; ——将“本标准规定了由液体烃类和由液体烃类及改善使用性能的添加剂组成的车用汽油的要求 和试验方法、取样及标志、包装、运输和贮存”修改为“本标准规定了车用汽油的术语和定义、产品分类、、技术要求和试验方法、取样、标志、包装、运输和贮存、安全”; ——增加第3章“术语和定义”; ——将第4章产品分类修改为“车用汽油按研究法辛烷值分为89号、92号和95号三个牌号”; ——增加 5.1 车用汽油中所使用的添加剂应无公认 的有害作用,并按推荐的适宜用量使用。车用汽

——将“包装、标志、运输、贮存”修改为第7章“包装、运输和贮存”,内容修改为“根据GB 13690,车用汽油属于易燃液体,产品的安全标志、包装、运输、贮存及交货验收按SH 0164、GB 13690和GB 190进行。” ——增加第8章根据GB13690,车用汽油属于易燃液体,其危险性警示见GB 20581-2006中第8章的警示性说明; 本标准由上海市环境保护局、上海市质量技术监督局、上海市经济和信息化委员会提出。 本标准由上海市化学标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中国石化上海石油化工研究院、中国石化上海高桥分公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、上海市机动车检测中心、上海市质量监督检验技术研究院、上海市环境科学研究院、中国石化上海石油分公司、中国石油上海销售分公司、中海油销售上海公司。

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

介电常数测试仪的设计与制作实验报告

实验题目: 简易介电常数测试仪的设计与制作 实验目的: 了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法, 比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理: 介电体(又称电介质)最基本的物理性质是它的介电性,对介电性的研究不但在电介质材料的应用上具有重要意义,而且也是了解电介质的分子结构和激化机理的重要分析手段之一,探索高介电常数的电介质材料,对电子工业元器件的小型化有着重要的意义。介电常数(又称电容率)是反映材料特性的重要参量,电介质极化能力越强,其介电常数就越大。测量介电常数的方法很多,常用的有比较法,替代法,电桥法,谐振法,Q 表法,直流测量法和微波测量法等。各种方法各有特点和适用范围,因而要根据材料的性能,样品的形状和尺寸大小及所需测量的频率范围等选择适当的测量方法。 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为 样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为kHz 1时的电容量C 。 一、替代法 替代法电路图如下所示,将待测电容X C (图中X R 是待测电容的介电损耗电

阻),限流电阻0R (取Ωk 1)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关1K ,调节信号源的频率和电压及限流电阻0R ,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数X I 。将开关2K 打到B 点,让标准电容箱S C 和交流电阻箱S R 替代X C ,调节S C 和S R 值,使S I 接近X I 。多次变换开关2K 的位置(A , B 位),反复调节S C 和S R ,使X S I I =。假定X C 上的介电损耗电阻X R 与标准电容箱的介电损耗电阻S R 相接近(S X R R ≈),则有S X C C =。 二、比较法 比较法的电路图如下所示,假定S C 上的S R 与X R 接近(S X R R ≈),则测量X C 和S C 上的电压比 X S V V 即可求得X C : X S S X V V C C ?=(此时X V 可以不等于S V ) 三、谐振法

汽油辛烷值测定法(研究法)

中华人民共和国国家标准 汽油辛烷值测定法(研究法)GB/T5487-1995 代替GB/T5487-85——————————————————————————————————————————————— 1 主题内容与适用范围 本标准规定了用美国试验与材料协会(ASTM)辛烷值试验机测定汽油辛烷值(研究法)的步骤、运转工况,试验条件以及操作细则等。 本标准适用于测定汽车用汽油的抗爆性。 注:其他类型的辛烷值机按甲苯标定燃料的标定值合格后,参照本方法进行汽油辛烷值测定。 2引用标准 GB484车用汽油 GB/T3144甲苯中烃类杂质的气象色谱测定法 GB/T4016石油产品名词术语 GB/T4756石油和液体石油取样法(手工法) GB/T8170数值修约规则 GB/T11117.1抗暴试验参比燃料参比燃料异辛烷 GB/T11117.2抗暴试验参比燃料参比燃料正庚烷 SH0041无铅车用汽油 SH0112汽油 3术语 3.1校验燃料 由异辛烷、正庚烷和乙基液混合而成用以检查发电机的工作状况。 3.2气缸高度 发动机气缸与活塞的相对位置,用测微计或计数器读数指示。 3.3爆震传感器 安装在气缸头上的磁致伸缩型传感器,直接和气缸内燃烧气体相接触,产生与气缸内压力变化速率成正比的电压,气缸内的爆震倾向越严重,传感器产生的电压数值就越大。 3.4爆震仪 接收由爆震传感器送来的信号,删除其他振动频率的波,只留下爆炸波,并将其放大,积分。得到一稳定的电压信号,在送给爆震表。 3.5爆震表 实际上是一个毫伏表,0~100分度来显示爆震强度(工作范围20~80分度)。 3.6操作表 在101.3kpa压力下,基础参比燃料调和油在产生标准爆震强度时,辛烷值与气缸高度(压缩比)之间的特定关系。 3.7爆震强度 在爆震试验装置上评价燃料时燃烧产生爆震强度的指示值。 3.8最大爆震强度油气比 燃烧在爆震试验装置中燃烧,产生最大爆震强度时燃料与空气混气比例称为最大爆震强度油气比,它是通过调节化油器中的液面高度来实现的。 3.9测微计读数或计数器的读数 是气缸高度的数字指示(发动机运转时在规定的压缩压力下,指示气缸高度的基准位置)。 3.10辛烷值 表示点燃式发动机燃料抗暴性的一个约定数值。 在规定条件下的标准发动机试验中,通过和标准燃料进行比较来测定,采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标

介电常数

实 验 报 告 00系 2007级 姓名 宁盛嵩 日期 2008-11-24 台号 8号台 实验题目:简易介电常数测试仪的设计与制作 88 实验目的: (1)了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围; (2)掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法; (3)用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数ε r 来表示,通常采用 测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== (1) 式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 当实验室无专用测量电容的仪器,但有标准可变电容箱或标准可变电容器时,可采用替代法设计一简易的电容测试仪来测量电容。这种方法的优点是对仪器的要求不高,由于引线参数可以抵消,故测量精度只取决于标准可变电容箱或标准可变电容器读数的精度。若待测电容与标准可变电容的损耗相差不大,则该方法具有较高的测量精度。 替代法参考电路如图2.2.6-1(a)所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x

介电常数的测定 (4)

介电常数的测定 0419 PB04204051 刘畅畅 实验目的 了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 数据处理与分析 (一)原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系: 00r Cd S εεεε= = 式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,12 08.8510/F m ε-=?,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 (二)实验过程及数据处理 压电陶瓷尺寸: 直径: 0.9524.7840.063D mm v mm == 厚度: 0.950.2720.043H mm v mm == 一.根据所给仪器、元件和用具,采用替代法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 在实验中采用预习报告中的图()a 连接电路,该电路为待测电容Cx 、限流电阻0R 、安培计与信号源组成的简单串联电路。接入Cx ,调节信号源频率和电压及限流电阻0R ,使安培计读数在毫安范围内恒定(并保持仪器最高的有效位数),记下Ix 。再换接入Cs ,调节Cs 与Rs ,使Is 接近Ix 。若Cx 上的介电损耗电阻Rx 与标准电容箱的介电损耗电阻Rs 相接近,即Rx Rs ≈,则Cx Cs =。 测得的数据如下: 输出频率 1.0002~1.0003kHz 输出电压 20V

Ix=1.5860mA Is=1.5872mA Cs=0.0367F R=1000μΩ Is Ix ≈。此时Rx Rs ≈,有Cx Cs ≈。所以Cx = Cs = 0.0367 F μ。 63 212 2 2 30012 00.0367100.272102339.264024.784108.8510 3.1422r Cd CH C N m S D εεεεεπ------???=== = =?????????? ? ? ?? ?? 二.用比较法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 在Rx Rs ≈的条件下,测量Cx 与Cs 上的电压比Vs Vx 即可求得Cx : Vs Cx Cs Vx =? (Vs 可以不等于Vx ) 测得的数据如下: 输出频率 1.0003~1.0004kHz 输出电压 20V Vx = 3.527V Vs = 3.531V Cs = 0.0367F R = 1000μΩ Rx Rs ≈。Cx 与Cs 上的电压比 3.5270.9988673.531 Vs Vx == 683.527 0.036710 3.6658103.531 Vs Cx Cs F Vx --∴=?=??=? 83 212 2 2 30012 0 3.6658100.272102336.586924.784108.8510 3.1422r Cd CH C N m S D εεεεεπ------???=== = =?????? ???? ? ? ?? ?? 三.用谐振法设计一台简易的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数r ε。 由已知电感L (取1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容Cx 组成振荡电路,改变信号源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出: 22 14Cx f L π= 式中f 为频率,L 为已知电感,Cx 为待测电容。

Dielectric Constant(介电常数表)超全

ABS RESIN, LUMP 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯树脂块 2.4-4.1 ABS RESIN, PELLET丙烯晴-丁二烯-苯乙烯树脂球 1.5-2.5 ACENAPHTHENE二氢苊21 3.0 ACETAL聚甲醛21 3.6 ACETAL BROMIDE溴代乙缩醛二乙醇16.5 ACETAL DOXIME乙二醛肟20 3.4 ACETALDEHYDE乙醛521.8 ACETAMIDE乙酰胺2041 ACETAMIDE乙酰胺8259 ACETANILIDE乙醛22 2.9 ACETIC ACID乙酸20 6.2 ACETIC ACID乙酸2 4.1 ACETIC ANHYDRIDE乙酸酐1921.0 ACETONE丙酮2520.7 ACETONE丙酮5317.7 ACETONE丙酮0 1.0159 ACETONITRILE乙睛 2137.5 ACETOPHENONE苯乙酮2417.3 ACETOXIME丙酮肟-43 ACETYL ACETONE乙酰丙酮2023.1 ACETYL BROMIDE乙酰溴2016.5 ACETYL CHLORIDE乙酰氯2015.8 ACETYLE ACETONE乙酰丙酮2025 ACETYLENE乙炔0 1.0217 ACETYLMETHYL HEXYL KETONE己基甲酮1927.9 ACRYLIC RESIN丙烯酸树脂 2.7 - 4.5 ACTEAL乙醛21.0-3.6 AIR空气1 AIR (DRY)空气(干燥)20 1.000536 ALCOHOL, INDUSTRIAL工业酒精16-31 ALKYD RESIN醇酸树脂 3.5-5 ALLYL ALCOHOL丙烯醇1422 ALLYL BROMIDE溴丙烯197.0 ALLYL CHLORIDE烯丙基氯208.2 ALLYL IODIDE碘丙烯19 6.1 ALLYL ISOTHIOCYANATE异硫氰酸丙烯酯1817.2 ALLYL RESIN (CAST)烯丙基脂(CAST) 3.6 - 4.5 ALUMINA氧化铝9.3-11.5 ALUMINA氧化铝 4.5 ALUMINA CHINA氧化铝瓷 3.1-3.9 ALUMINUM BROMIDE溴化铝100 3.4 ALUMINUM FLUORIDE氟化铝 2.2 ALUMINUM HYDROXIDE氢氧化铝 2.2 ALUMINUM OLEATE油酸铝20 2.4 ALUMINUM PHOSPHATE硷式磷酸铝-14 ALUMINUM POWDER铝粉 1.6-1.8 AMBER琥珀 2.8-2.9 AMINOALKYD RESIN酸硬化树脂 3.9-4.2 AMMONIA血氨-5925

大学物理实验-介电常数的测量

大学物理实验-介电常数的测量

介电常数的测定实验报告 数学系 周海明 PB05001015 2006-11-16 实验题目:介电常数的测定 实验目的:了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较 法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量样 品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系:S Cd r 00εεεε== (1)。式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数,m F /10 85.812 0-?=ε,S 为样 品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 替代法参考电路如图1所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x 与标准电容箱的介电损耗电阻R s 相接近(s x R R ≈),则有

s x C C =。 另一种参考电路如图2所示,将标准电容箱C s 调到极小值,双刀双掷开关K 2扳到AA ’,测量C x 上的电压V x 值;再将K 2扳到BB ’,调节C s 让C s 上的电压V S 接近V x 。将开关K 2来回扳到AA ’和BB ’位,不断调节C s 和R s 值,使伏特计上的读数不变,即X S V V =,若s x R R ≈,则有 s x C C =。 二、比较法 当待测的电容量较小时,用替代法测量,标准可变电容箱的有效位数损失太大,可采用比较法。此时电路引入的参量少,测量精度与标准电容箱的精度密切相关,考虑到C s 和R s 均是十进制旋钮调节,故无法真正调到 X S V V =,所以用比较法只能部分修正电压差带来的误 差。比较法的参考电路如图3所示,假定C s 上的R x 与R s 接近(s x R R ≈),则测量C x 和C s 上的电压比V s /V x 即可求得C x :X S s x V V C C /?=。 三、谐振法 谐振法测量电容的原理图见图4,由已知电感L (取1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容C x 组成振荡电路,改变信号 源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出: L f C X 2241 π= (2)。式中f 为频率,L 为已知电感,C x 为待测电容。为减小 误差,这时可采用谐振替代法来解决。 谐振替代法参考电路如图5所示,将电感器的一端与待测电容C x 串联,调节频率f 使电路达到谐振,此时电容上的电压达到极大值,固定频率f 0,用标准电容箱C s 代替C x ,调节C s 使电路达到谐振,电容上的电压再次达到极大值,此时s x C C =。

大学物理实验-介电常数的测量

介电常数的测定实验报告 数学系 周海明 PB05001015 2006-11-16 实验题目:介电常数的测定 实验目的:了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比 较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理:介质材料的介电常数一般采用相对介电常数r ε来表示,通常采用测量 样品的电容量,经过计算求出r ε,它们满足如下关系:S Cd r 00εεεε== (1)。式中ε为绝对介电常数,0ε为真空介电常数, m F /1085.8120-?=ε,S 为样品的有效面积,d 为样品的厚度,C 为被测 样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 替代法参考电路如图1所示,将待测电容C x (图中R x 是待测电容的介电损耗电阻),限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1,调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0,使安培计的读数在毫安范围恒定(并保持仪器最高的有效位数),记录读数I x 。将开关K 2打到B 点,让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值,使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位),反复调节C s 和R s ,使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x 与标准电容箱的介电损耗电阻R s 相接近(s x R R ≈),则有s x C C =。

另一种参考电路如图2所示,将标准电容箱C s 调到极小值,双刀双掷开关K 2扳到AA ’,测量C x 上的电压V x 值;再将K 2扳到BB ’,调节C s 让C s 上的电压V S 接近V x 。将开关K 2来回扳到AA ’和BB ’位,不断调节C s 和R s 值,使伏特计上的读数不变,即X S V V =,若 s x R R ≈,则有s x C C =。 二、比较法 当待测的电容量较小时,用替代法测量,标准可变电容箱的有效位数损失太大,可采用比较法。此时电路引入的参量少,测量精度与标准电容箱的精度密切相关,考虑到C s 和R s 均是十进制旋钮调节,故无法真正调到X S V V =,所以用比较法只能部分修正电压差带来的误差。比较法的参考电路如图3所示,假定C s 上的R x 与R s 接近(s x R R ≈),则测量C x 和C s 上的电压比V s /V x 即可求得C x :X S s x V V C C /?=。 三、谐振法 谐振法测量电容的原理图见图4,由已知电感L (取 1H ),电阻R (取1k Ω)和待测电容C x 组成振荡电路,改变信号源频率使RLC 回路谐振,伏特计上指示最大,则电容可由下式求出:L f C X 2241 π= (2)。式中f 为频率,L 为已知电感,C x 为待测电容。为减小误差,这时可采用谐振替代法来解决。 谐振替代法参考电路如图5所示,将电感器的一端与待测电容C x 串联,调节频率f 使电路达到谐振,此时电容上的电压达到极大值,固定频率f 0,用标准电容箱C s 代替C x ,调节C s 使电路达到谐振,电容上的电压再次达到极大值,此时s x C C =。

低介电常数材料论文

低介电常数材料的特点、分类及应用 胡扬 摘要: 本文先介绍了低介电常数材料(Low k Materials)的特点、分类及其 在集成电路工艺中的应用。指出了应用低介电常数材料的必然性,举例说明了低介电常数材料依然是当前集成电路工艺研究的重要课题,并展望了其发展前景。正文部分综述了近年研究和开发的low k材料,如有机和无机低k材料,掺氟低k材料,多孔低k材料以及纳米低k材料等,评述了纳米尺度微电子器件对低k 薄膜材料的要求。最后特别的介绍了一种可能制造出目前最小介电常数材料的技术: Air-Gap。 关键词:低介电常数;聚合物;掺氟材料;多孔材料;纳米材 料 ;Air-Gap 1.引言 随着ULSI器件集成度的提高,纳米尺度器件内部金属连线的电阻和绝缘介质层的电容所形成的阻容造成的延时、串扰、功耗就成为限制器件性能的主要因素,微电子器件正经历着一场材料的重大变革:除用低电阻率金属(铜)替代铝,即用低介电常数材料取代普遍采用的SiO2(k:3.9~4.2)作介质层。对其工艺集成的研究,已成为半导体ULSI工艺的重要分支。 这些低k材料必须需要具备以下性质:在电性能方面:要有低损耗和低泄漏电流;在机械性能方面:要有高附着力和高硬度;在化学性能方面:要有耐腐蚀和低吸水性;在热性能方面:要有高稳定性和低收缩性。 2.背景知识 低介电常数材料大致可以分为无机和有机聚合物两类。目前的研究认为,降低材料的介电常数主要有两种方法: 其一是降低材料自身的极性,包括降低材料中电子极化率(electronic polarizability),离子极化率(ionic polarizability)以及分子极化率(dipolar polarizability)。在分子极性降低的研究中,人们发现单位体积中的分子密度对降低材料的介电常数起着重要作用。材料分子密度的降低有助于介电常数的降低。这就是第二种降低介电常数的方法:增加材料中的空隙密度,从而降低材料的分子密度。 针对降低材料自身极性的方法,目前在0.18mm技术工艺中广泛采用在二氧化硅中掺杂氟元素形成FSG(氟掺杂的氧化硅)来降低材料的介电常数。氟是具有强负电性的元素,当其掺杂到二氧化硅中后,可以降低材料中的电子与离子极化,

辛烷值测量仪操作规程(2021版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 辛烷值测量仪操作规程(2021版)

辛烷值测量仪操作规程(2021版)导语:建立和健全我们的现代企业制度,是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提,是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档(使用前请详细阅读条款)。 一、测量前准备 1.开箱后检查仪器部件是否齐全 2.外观检查:传感器应光洁无划痕,与主机连接牢固无松动。 3.使用前确认仪器电量是否足够。 4.打开电源开关,仪器开机后应预热20分钟。 5.测量前将待测试样和仪器置于相同的试验条件下。 二、辛烷值测量(汽油) 1.将取样量杯擦拭干净,将样油倒入烧杯2/3处。 2.将传感器插入烧杯内,液面略高于传感器上平面,上下提位数次,排除传感器内空气。 3. 执行 设置 执行

功能 点击测试仪键,在油品选择界面按数字“1”选择车汽,按“1”选择国标,按键,显示该汽油样品的辛烷值,按键然后按键存储数据。 4.将所测辛烷值(RON前的数值)记录并签字(93汽油#辛烷值测量RON值不低于93;97#汽油辛烷值测量RON不低于97)。 三、十六烷值测量(柴油) 1.将取样量杯擦拭干净,将样油倒入烧杯2/3处。 2.将传感器插入烧杯内,液面略高于传感器上平面,上下提位数次,排除传感器内空气。 设置 执行 功能 3.点击测试仪键,在油品选择界面按数字“4”选择车柴,按键测量柴油样品的十六烷值,按键然后按下存储数据。 4. 执行 将所测十六烷值(CN前的数值)记录并签字(0#和-10#柴油十六烷值CN均不得低于49。

大学物理实验介电常数的测量的讲义

固体与液体介电常数的测量 一、实验目的: 运用比较法粗测固体电介质的介电常数,运用比较法法测量固体的介电常数,谐振法测量固体与液体的介电常数(以及液体的磁导率),学习其测量方法及其物理意义,练习示波器的使用。 二、实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数εr 来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系: S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /1085.8120 -?=ε,S 为样品的有 效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 替代法: 替代法的电路图如下图所示。此时电路测量精度与标准电容箱的精度密切相关。实际测量时,取R=1000欧姆,我们用双踪示波器观察,调节电容箱和电阻箱的值,使两个信号相位相同, 电压相同,此时标准电容箱的容值即为待测电容的容值。

谐振法: 1、交流谐振电路: 在由电容和电感组成的LC 电路中,若给电容器充电,就可在电路中产生简谐形式的自由电振荡。若电路中存在交变信号源,不断地给电路补充能量,使振荡得以持续进行,形成受迫振动,则回路中将出现一种新的现象——交流谐振现象。RLC 串联谐振电路如下图所示: 图一:RLC 串联谐振电路 其中电源和电阻两端接双踪示波器。 电阻R 、电容C 和电感L 串联电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的,但超前于电 容C 两端的电压2π ,落后于电感两端的电压2π ,如图二。 图二:电阻R 、电容C 和电感L 的电压矢量图 电路总阻抗:Z = = L V → -R V →

车用汽油(GB-17930-2013)

前言 本标准全文强制。 本标准依据GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替DB 31/427—2009《车用汽油》。DB 31/427—2009《车用汽油》自本标准实施之日起废止。 本标准与DB 31/427—2009相比主要变化如下: ——增加了正文首页的“警告”内容; ——将“本标准规定了由液体烃类和由液体烃类及改善使用性能的添加剂组成的车用汽油的要求和试验方法、取样及标志、包装、运输和贮存”修改为“本标准规定了车用汽油的术语和定义、产品分类、、技术要求和试验方法、取样、标志、包装、运输和贮存、安全”; ——增加第3章“术语和定义”; ——将第4章产品分类修改为“车用汽油按研究法辛烷值分为89号、92号和95号三个牌号”; ——增加5.1 车用汽油中所使用的添加剂应无公认的有害作用,并按推荐的适宜用量使用。车用汽油中不应含有任何可导致汽车无法正常运行的添加物和污染物。车用汽油中不得人为加入含氯、含磷、含硅的化合物;不应含有自塑料、橡胶、电路板裂解而来的组分; ——车用汽油牌号由“90号,93号,97号”修改为89号,92号,95号; ——修改研究法辛烷值(RON)为“不小于89、92、95”; ——修改抗爆指数为“不小于84、87、90”; ——修改硫含量为“不大于10(mg/kg)”; ——修改锰含量为“不大于0.002(g/L)”; ——修改蒸气压为“45~85、42~65(kPa)”; ——将实际胶质修改为“溶剂洗胶质含量”,限值不变;

——增加“未洗胶质含量(加入清净剂前);mg/100mL不大于30”; ——硫含量分析方法删除ASTM D7039,增加NB/SH/T 0842; ——增加“氧含量允许用SH/T 0720方法测定,在有异议时,以SH/T 0663方法测定结果为准”; ——将“包装、标志、运输、贮存”修改为第7章“包装、运输和贮存”,内容修改为“根据GB 13690,车用汽油属于易燃液体,产品的安全标志、包装、运输、贮存及交货验收按SH 0164、GB 13690和GB 190进行。” ——增加第8章根据GB13690,车用汽油属于易燃液体,其危险性警示见GB 20581-2006中第8章的警示性说明; 本标准由上海市环境保护局、上海市质量技术监督局、上海市经济和信息化委员会提出。 本标准由上海市化学标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中国石化上海石油化工研究院、中国石化上海高桥分公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、上海市机动车检测中心、上海市质量监督检验技术研究院、上海市环境科学研究院、中国石化上海石油分公司、中国石油上海销售分公司、中海油销售上海公司。 本标准主要起草人:叶志良、林荣兴、陈洪德、全轶枫、施慧娟、黄成、沈贤、李新颖、李明亮、王川。 本标准于2009年首次发布,本次为第一次修订。 车用汽油 警告:如果不遵守适当的防范措施,本标准所属产品在生产、运输、装卸、贮运和使用等过程中可能存在危险。本标准无意对与本产品有关的所有安全问题提出建议。用户在使用本标准之前,有责任建立适当的安全和防范措施,并确定相关规章限制的适用性。 1 范围

常见介电常数

Material物质名* 温度(°C) 介电常数 ABS RESIN, LUMP 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯树脂块2.4-4.1 ABS RESIN, PELLET 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯树脂球1.5-2.5 ACENAPHTHENE 二氢苊21 3.0 ACETAL 聚甲醛21 3.6 ACETAL BROMIDE 溴代乙缩醛二乙醇16.5 ACETAL DOXIME 乙二醛肟20 3.4 ACETALDEHYDE 乙醛5 21.8 ACETAMIDE 乙酰胺20 41 ACETAMIDE 乙酰胺82 59 ACETANILIDE 乙醛22 2.9 ACETIC ACID 乙酸20 6.2 ACETIC ACID 乙酸2 4.1 ACETIC ANHYDRIDE 乙酸酐19 21.0 ACETONE 丙酮25 20.7 ACETONE 丙酮53 17.7 ACETONE 丙酮0 1.0159 ACETONITRILE 乙睛21 37.5 ACETOPHENONE 苯乙酮24 17.3 ACETOXIME 丙酮肟-4 3 ACETYL ACETONE 乙酰丙酮20 23.1 ACETYL BROMIDE 乙酰溴20 16.5 ACETYL CHLORIDE 乙酰氯20 15.8 ACETYLE ACETONE 乙酰丙酮20 25 ACETYLENE 乙炔0 1.0217 ACETYLMETHYL HEXYL KETONE 己基甲酮19 27.9 ACRYLIC RESIN 丙烯酸树脂2.7 - 4.5 ACTEAL 乙醛21.0-3.6 AIR 空气1 AIR (DRY) 空气(干燥)20 1.000536 ALCOHOL, INDUSTRIAL 工业酒精16-31 ALKYD RESIN 醇酸树脂3.5-5 ALLYL ALCOHOL 丙烯醇14 22 ALLYL BROMIDE 溴丙烯19 7.0 ALLYL CHLORIDE 烯丙基氯20 8.2 ALLYL IODIDE 碘丙烯19 6.1 ALLYL ISOTHIOCYANATE 异硫氰酸丙烯酯18 17.2 ALLYL RESIN (CAST) 烯丙基脂(CAST) 3.6 - 4.5 ALUMINA 氧化铝9.3-11.5 ALUMINA 氧化铝4.5 ALUMINA CHINA 氧化铝瓷3.1-3.9 ALUMINUM BROMIDE 溴化铝100 3.4 ALUMINUM FLUORIDE 氟化铝2.2 ALUMINUM HYDROXIDE 氢氧化铝2.2 ALUMINUM OLEATE 油酸铝20 2.4 ALUMINUM PHOSPHATE 硷式磷酸铝-14 ALUMINUM POWDER 铝粉1.6-1.8 AMBER 琥珀2.8-2.9 AMINOALKYD RESIN 酸硬化树脂3.9-4.2 AMMONIA 血氨-59 25 DIELECTRIC CONSTANT REFERENCE GUIDE介电常数参考表Material 物质名* 温度(°C) 介电常数DIELECTRIC CONSTANT REFERENCE GUIDE介电常数参考表AMMONIA 血氨-34 22 AMMONIA 血氨4 18.9 AMMONIA 血氨21 16.5 AMMONIA (GAS? ) 血氨(气体)0 72 AMMONIUM BROMIDE 溴化铵7.2 AMMONIUM CHLORIDE 氯化铵7 AMYL ACETATE 醋酸戊酯20 5 AMYL ALCOHOL 戊醇-118 35.5 AMYL ALCOHOL 戊醇20 15.8 AMYL ALCOHOL 戊醇60 11.2 AMYL BENZOATE 苯甲酸戊酯20 5.1 AMYL BROMIDE 溴化环戊烷10 6.3 AMYL CHLORIDE 戊基氯11 6.6 AMYL ETHER 戊基醚16 3.1 AMYL FORMATE 甲酸戊基19 5.7 AMYL IODIDE 碘化戊基17 6.9 AMYL NITRATE 硝酸戊基17 9.1 AMYL THIOCYANATE 硫氰酸盐戊基20 17.4 AMYLAMINE 戊胺22 4.6 AMYLENE 戊烯21 2 AMYLENE BROMIDE 溴戊烯14 5.6 AMYLENETETRARARBOXYLATE 19 4.4 AMYLMERCAPTAN 戊基硫醇20 4.7 ANILINE 苯胺0 7.8 ANILINE 苯胺20 7.3 ANILINE 苯胺100 5.5 ANILINE FORMALDEHYDE RESIN 苯氨-甲醛树脂3.5 - 3.6 ANILINE RESIN 苯胺树脂3.4-3.8 ANISALDEHYDE 茴香醛20 15.8 ANISALDOXINE 茴香肟63 9.2 ANISOLE 苯甲醚20 4.3 ANITMONY TRICHLORIDE 三氯化锑5.3 ANTIMONY PENTACHLORIDE 五氯化锑20 3.2 ANTIMONY TRIBROMIDE 三溴化锑100 20.9 ANTIMONY TRICHLORIDE 三氯化锑5.3 ANTIMONY TRICHLORIDE 三溴化锑74 33 ANTIMONY TRICODIDE 三碘化锑175 13.9 APATITE 磷灰石7.4 ARGON 氩-227 1.5

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