ГОСТ 8.544-86 Государственная система обеспечения единства измерений. Относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь твердых диэлектриков. Методика выполнения измерений в диапазоне частот от 10 в ст. 9 до 10 в ст. 10 Гц

Настоящий стандарт устанавливает методики выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости твердых диэлектриков:

с относительной диэлектрической проницаемостью в диапазоне частот 9·10 -10 до 1·10 -10 % - для - не более 0,2;

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

1.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений:

генераторы СВЧ типов Г4-78, Г4-79, Г4-80, Г4-81, Г4-82, Г4-83, с диапазоном частот от 1,1 до 10,5 ГГц и нестабильностью частоты выходного сигнала за любые 15 мин работы, не превышающей 3·10

2.1. Измерения относительной диэлектрической проницаемости 2.2. Метод "вариации длины резонатора"

2.2.1. Метод определения относительной диэлектрической проницаемости 2.2.2. Метод определения тангенса угла диэлектрических потерь 2.3. Метод "вариации частоты и типов колебаний"

2.3.1. Метод измерения относительной диэлектрической проницаемости 2.3.2. Метод измерения тангенса угла диэлектрических потерь

3.1. При выполнении измерений относительной диэлектрической проницаемости

4.1. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающей среды, °С

относительная влажность воздуха, %

атмосферное давление, кПа (мм рт.ст)

Изменение температуры в помещении за время измерений не должно превышать ±2 °С.

5. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. При подготовке к выполнению измерений методом "вариации длины резонатора" должны быть проведены следующие работы:

собирают измерительную установку по схеме, приведенной на черт.1;

1 - генератор СВЧ типа Г4-83; 2 - ферритовый вентиль типа Э6-44; 3 - волноводный поляризационныйаттенюатор типа Д3-33А; 4 - измерительная ячейка типа ОР-2М; 5 - детекторная головка типа Э7-6;6 - микроамперметр типа М95 (10 мкА); 7 - электронно-счетный частотомер типа Ч3-54с преобразователем типа ЯЗЧ-87; 8 - коаксиальный проводник: 9 - волновод

все приборы, входящие в состав установки, подготавливают к работе в соответствии с технической документацией (далее - ТД) на них;

образцы твердых диэлектриков подготавливают к измерениям в соответствии с обязательным приложением 4;

генератор СВЧ настраивают на выбранную частоту диапазона, контроль частоты осуществляют по частотомеру;

измеряют постоянную связи резонатора, входящего в состав измерительной ячейки ОР-2М;

- длина волны в резонаторе, мм;

5.2. При подготовке к выполнению измерений методом "вариации частоты и типов колебаний" должны быть проведены следующие работы:

собирают измерительную установку по схеме, приведенной на черт.2.

1 - набор генераторов СВЧ типа Г4-78-Г4-83; 2 - измерительная ячейка типа ИЯМТ-1К или ИЯМТ-2К;3 - анализатор спектра типа С4-60 или микроамперметр типа М95; 4 - электронно-счетный частотомертипа Ч3-54 с преобразователем типа ЯЗЧ-87; 5 - коаксиальный проводник

Примечание. При измерении относительной диэлектрической проницаемости

помещают в резонатор образец диэлектрика;

перемещают поршень резонатора плавно до настройки в резонанс;

Примечание. Измерения проводят не менее шести раз, поворачивая после каждого измерения образец вокруг оси на 60°;

вычисляют среднее арифметическое из результатов измерений.

Примечание. Измерения проводят не менее шести раз, вычисляют среднее арифметическое из результатов измерений.

6.3. При выполнении измерений относительной диэлектрической проницаемости по частотомеру, плавно перестраивая частоту генератора в области резонанса, с погрешностью ±0,5 МГц;

измерения проводят не менее трех раз;

вычисляют среднее арифметическое, округляя результат до ±0,5 МГц:

где , приведена в нормативно-технической документации на измерительную ячейку;

1. Измерения следует проводить только на тех частотах, в окрестности которых в пределах 20-30 МГц отсутствуют другие резонансы.

2. Если значение относительной диэлектрической проницаемости и , где - известное значение относительной диэлектрической проницаемости материала образца.

а тангенс угла диэлектрических потерь по формуле

где - нагруженная добротность пустого резонатора, приводится в нормативно-технической документации на ячейку;

1,3 - коэффициент добротности, определяется как отношение нагруженных добротностей резонатора, заполненного диэлектриком, с металлическими крышками и электродами из фольги.

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

где - критическая длина волны, мм;

- длина волны на частоте измерения, мм;

- безразмерная величина, определяемая уровнем

где - смещение, измеренное в п.6.1, мм;

- резонансная длина резонатора без образца, мм;

- нагруженная добротность резонатора без образца диэлектрика;

где - потери в торцевой стенке, к которой примыкает образец диэлектрика;

- потери в противоположной торцевой стенке;

- постоянная связи резонатора (см. п.5.1).

Отношение потерь вычисляют с точностью до трех значащих цифр по формулам:

где 1. Радиус резонатора должны быть указаны в нормативно-технической документации.

2. При оценочных измерениях тангенса угла диэлектрических потерь 3. При измерениях тангенса угла диэлектрических потерь 7.3. При использовании метода "вариации частоты и типов колебаний" относительную диэлектрическую проницаемость ПРИЛОЖЕНИЕ 1Справочное

1 - основание; 2 - микрометрическая головка; 3 - поршень; 4 - образец диэлектрика; 5 - фланец; 6 - резонатор; 7 - поглотитель; 8 - волновод; 9 - отверстия связи

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). Измерительная ячейка типа ИЯМТ

1 - корпус ячейки; 2 - электрод из фольги; 3 - резиновая прокладка; 4 - крышка; 5 - коаксиальный разъем; 6 - возбуждающий элемент; 7 - образец диэлектрика