LCZメーターと誘電率

質問

教官から「この機械で君の素材が評価できるから使い方覚えて」
といわれてＨＰ４２７７Ａ　LCZメーター　というのを渡されまして
教官曰く「これで多分誘電率がとれるはず」とのことなのですが。
ＬＣＺというからには多分インダクタンス・インピーダンス・キャパシタンス
ではないんでしょうか。　キャパシタンスから誘電率を求めるとすれば
評価材料を使って厳密なコンデンサーを作り、逆算するというのが思いつきますが
うちの設備では100%出来ません。
　ただ、疑問な事に電極にコンデンサーを差し込んで測定してもＤＣだろうが
1MHzだろうが容量を測定することが出来ません。取扱説明書もこの機械を
あつかったことがある人すら周りにいないので非常に困っています。
それでどなたかにご助言を頂きたいのですが。
・ＬＣＺメーターは誘電率をはかることが出来る機械なのか。
・出来るとすればどのように。
恐らく誘電材料を扱われている方には非常に初歩的なことと思われますが、
初歩的すぎるからか私が見た１０本ほどの論文にはこの事が全く記載されておらず
困っています。
宜しくお願い致します

回答No.2

saikoro

全然自信はないのですが、
任意の電極を用意し、真空中（空意中でもほとんど同じ）で容量を測定し、次に全体を測定対象物で埋めて測定すれば、その容量比が比誘電率になりませんか。
測定対象物で全体を埋めれないなら，電気力線が測定対象物に集中するような電極形状にすればいいと思います。

横川ヒューレットパッカードは数年前にアジレントテクノロジーに社名変更しております。

お礼

返答いただき、有り難うございました。
二つの比を取ると言うことですね？確かにこれならある程度精度がとれそうです。
ただ、出来るだけ誘電体を薄くしなければいけないのでそれが難関です

回答No.1

spinflip

まず、誘電材料を扱っている者ではありませんので悪しからず。

問題点は二つあり、
1)4277AのLCZメータでCが測れない
2)たとえCが測れても、そこからεを求められない
ということでしょうか。

1)については、まず、Cは測れるはずです。
思い当たるふしとしては、LCZメータの入力端子には、いくつか
BNCコネクタがついていますが、2端子測定なのか4端子測定なのかの
設定をきちんとしているかどうかでしょうか。やりがちなのは、
一つのBNCコネクタの芯線とアースにCをつないでしまうことです。
(外してたらごめんなさい)。

一般的に、使い方が不明な場合、アジレント社(＝HP社)に電話で具体的に
聞いて見るのが一番だと思います。
(使い方についてのテクニカルな質問なんですが、というとかなり
親切に教えてくれます)
なお、マニュアルも無いとのことなので、
http://www.tm.agilent.com/classes/MasterServlet?view=productdatasheet&pro-ItemID=1000000852&language=jpn&locale=JP&title=1
と大変長いリンクですが、ここに、HP4278Aの説明があり、
マニュアルもリンクされています。
ただ、4277Aそのもののリンクはありませんでした。おそらくかなり
古い機種なのでしょう。似たようなものだと良いのですが、そのあ
たりも、直接アジレントに聞くのがベストです。

2)については、εの温度変化とかではなく、値そのものが
欲しい場合には、おっしゃるように、コンデンサを作って
やる必要がありますね。原理的には、平板上のペレット
を作って両側から金属板で挟む(平板が大きければ外周の効果
は無視できる)だけなので、それすら出来ないとは、どういう
ことなのかわかりませんが、アジレント社のカタログには、
LCZメータに接続できる、「誘電体テストフィクスチャ」なる
ものが数種類載っており、円盤状の試料を作って入れてやると、
きちんと、外周の効果を補正してεを出してくれるそうです。
型番は16453Aで、かなり多くの種類のLCZメータに対応している
ようです。これもwebで探せます。

繰り返しますが、誘電体の専門家ではありませんので、割り引いて
聞いてください。

お礼

未熟者の質問に答えていただいて本当に有難うございます
小学生くらいのときに電子工作が好きでオシロスコープなどをいじくっていたため
なんとかおおまかな操作方法くらいはわかるのですが、細かいところがさっぱりでした。
とりあえずはマニュアルを読んで見ますがちょっとサーバーの調子が悪いようで
しばらく後になりそうです。
「横河ＨＰ」とあったのですがホームページも連絡先もわからないと思ったら、アジレント
という会社だったのですね。某Ｔ誘電社に貰った機械だったので何もわかりませんでした。

　コンデンサが作れないというのは、材料自体がガラスであり、ペレット上にすることが
うまくできないんです。きれいな棒状にするのも難しいのですがこちらはダイヤモンドカッター
でできそうなので。また色々とうまいやり方を考えてみます。
ところで

＞εの温度変化とかではなく
ということはεの温度変化は簡単に測定できるということでしょうか？宜しければ一般的な
方法を今後のために教えていただければ幸いです。

＞「誘電体テストフィクスチャ」
円盤状にするというのが技術上ひっかかるような気がしますが、面白そうなものを教えて
いただきありがとうございます。

また後ほどマニュアルを落として電話サポートとともに使わせていただきます

補足

どうも有り難うございました。
その後、そこら中の研究室を探して誘電体テストフィクスチャをゲットできました。
あとはペレットをどうやって作成するかだけです・・・。