介电常数的测定0419PB04204051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来表示，通常采用测量样品的电容量，经过计算求出，它们满足如下关系：式中为绝对介电常数，为真空介电常数，，为样品的有效面积，为样品的厚度，为被测样品的电容量，通常取频率为时的电容量。（二）实验过程及数据处理压电陶瓷尺寸：直径：厚度：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。在实验中采用预习报告中的图连接电路，该电路为待测电容、限流电阻、安培计与信号源组成的简单串联电路。接入，调节信号源频率和电压及限流电阻，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。再换接入，调节与，使接近。若上的介电损耗电阻与标准电容箱的介电损耗电阻相接近，即，则。测得的数据如下：输出频率输出电压。此时，有。所以。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。在的条件下，测量与上的电压比即可求得：（可以不等于）测得的数据如下：输出频率输出电压。与上的电压比三．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。由已知电感（取），电阻（取）和待测电容组成振荡电路，改变信号源频率使回路谐振，伏特计上指示最大，则电容可由下式求出：式中为频率，为已知电感，为待测电容。测得的数据如下：四．用谐振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。每个直接测量量各测６次，并作误差分析，计算结果的合成不确定度。将电感器的一端与待测电容串联，调节频率使电路达到谐振，此时电容上的电压达到极大值，固定频率，用标准电容箱代替，调节使电路达到谐振，电容上的电压再次达到极大值，此时。测得的数据如下：123456782.18787.03786.64788.03787.05786.983.9373.9363.9353.9383.9423.9363.9223.9383.9383.9343.9373.9360.03250.03230.03230.03220.03220.0322对以上数据进行处理并作不确定度分析：⑴的计算值⑵的不确定度：平均值：标准差：A类不确定度：取时，查表得，，型电容箱准确度：B类不确定度：取时，查表得置信因子合成不确定度：⑶的结果表达式：亦即：⑷利用不确定度的合成和传递求...
