[實用新型]一種測量固體介質相對介電常數的實驗裝置

有效

• 申請號: 201721756877.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207882346U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 范淑媛;鄒佳鵬;王寧;毛有武
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

本實用新型屬于介電常數測量裝置領域，并公開了一種測量固體介質相對介電常數的實驗裝置。該裝置包括底座、下極板、罩殼、軸套和移動軸，下極板設置在底座上，移動軸呈T型，T型的水平部分為上極板，上極板與下極板相對平行設置，T型的豎直軸部分外表面設置有與螺母配合的螺紋，螺母旋轉使得移動軸上下運動，進而調整上下極板之間的間距，其中，螺母旋轉過程中通過限位元件限制其豎直方向的位移，限位元件包括軸套和罩殼，軸套用于限制螺母向下移動，罩殼上設置有臺階位，臺階位與螺母配合限制其向上移動。通過本實用新型，解決由于直接旋轉移動軸改變上下極板之間的平行度而引起的測量誤差，結構簡單，制造成本低，測量精度高，使用范圍廣。

技術領域

本實用新型屬于介電常數測量裝置領域，更具體地，涉及一種測量固體介質相對介電常數的實驗裝置。

背景技術

介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場，介質中電場與原外加電場(真空中)的比值即為相對介電常數，又稱誘電率，與頻率相關,介電常數是相對介電常數與真空中絕對介電常數乘積，如果有高介電常數的材料放在電場中，電場的強度會在電介質內有可觀的下降，理想導體內部由于靜電屏蔽場強總為零，故其介電常數為無窮。相對介電常數，其值等于以預測材料為介質與以真空為介質制成的同尺寸電容器電容量之比，該值也是材料貯電能力的表征，也稱為相對電容率，不同材料不同溫度下的相對介電常數不同，利用這一特性可以制成不同性能規格的電容器或有關元件。

相對介電常數ε_r可以用靜電場用如下方式測量：首先在兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容C₀，然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質后測得電容C_x，然后相對介電常數可以用下式計算

相對介電常數是反映電介質材料在靜電場中極化特性的物理參數，用于衡量絕緣體儲存電能的性能，不同材料的相對介電常數不同，利用這一特性可以制成不同性能規格的電容器或有關元件，從而應用到科學研究與工業生產的各個領域，理解介電常數的物理意義和測量原理，掌握固體介質相對介電常數的測定方法，是高校理工類實驗中的重要內容，然而，當前的測量介電常數的設備大都不適用于實驗室的應用環境，存在設計不合理、測量結果不夠準確等缺點，為此研制出了一種新型的測量固體介質相對介電常數的實驗裝置。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種測量固體介質相對介電常數的實驗裝置，通過移動軸和螺母設計，與現有技術中直接旋轉移動軸相比，其目的在于在通過旋轉螺母使得移動軸上下移動，從而調整上下極板之間的距離，由此解決由于直接旋轉移動軸改變上下極板之間的平行度而引起的測量誤差的技術問題。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種測量固體介質相對介電常數的實驗裝置，其特征在于，該裝置包括底座、下極板、罩殼、軸套和移動軸，

所述底座是其他元件的載體，所述下極板設置在該底座上，所述移動軸呈T型，該T型的水平部分為上極板，該上極板與所述下極板相對平行設置，所述T型的豎直軸部分外表面設置有與螺母配合的螺紋，該螺母旋轉使得所述移動軸上下運動，進而調整所述上下極板之間的間距，其中，所述螺母旋轉過程中通過限位元件使其不發生豎直方向的位移，該限位元件包括設置在所述螺母下方的軸套和罩殼，所述軸套套在所述移動軸的豎直軸上，用于限制所述螺母向下移動，所述罩殼上設置有臺階位，該臺階位與所述螺母配合限制其向上移動；

此外，所述上下極板上分別連接有導線，通過該導線與外界的測量儀器連接。

進一步優選地，所述底座上設置有蓋板，用于放置所述罩殼。

進一步優選地，所述底座、蓋板和罩殼的材料采用絕緣材料。

進一步優選地，所述移動軸的豎直軸外表面設置有凹槽，在所述蓋板上設置有該凹槽配合的凸臺，用于確保所述T型構件上下移動的垂直度。