Исследование зависимости удельных объемного и поверхностного сопротивления диэлектриков от температуры и влажности. Исследование свойств пьезоэлектриков. Исследование магнитных характеристик ферритов и магнитодиэлектриков, страница 3

Методические указания по выполнению первого задания

Прежде чем выполнить задание, ознакомьтесь с лабораторной установкой (рис. 3.1), техническим описанием и инструкцией по эксплуатации тераомметра Е6 – 13А .

 

Рис. 3.1. Лабораторная установка для измерения r_V и r_S; ИК – измерительная камера; ТО – тераомметр типа Е6 – 13А

В измерительной камере находится устройство, схема которого приведена на рис.3.2.

8

 

Рис. 3.2. Схема устройства для измерения r_V и r_S  твердых диэлектриков: 1 – круглый верхний электрод (центральный); 2– охранный кольцевой электрод; 3 – пластина (нижний электрод).

Измерительный прибор установки – тераомметр работает по принципу сравнения измеряемого сопротивления R_X с образцовым R₀ с помощью усилителя, охваченного глубокой обратной связью. В качестве операционного усилителя применяется балансный усилитель постоянного тока. При проведении измерений по линейным шкалам по схеме, приведенной на рис. 3.3, источник измерительного напряжения и образцовый резистор образует генератор тока, а измеряемое сопротивление включается в цепь обратной связи.

 

Рис. 3.3. Схема проведения измерений сопротивлений по линейным шкалам

9

Измеряемое сопротивление определяется по формуле

R_X = U_ВЫХ × R₀ / U₀ ,                              (3.8)

где R_X – измеряемое сопротивление, Ом;

U_ВЫХ – выходное напряжение усилителя, В;

R₀ – сопротивление образцового резистора, Ом;

U₀ – напряжение измерительного источника, В.

При проведении измерений по обратно пропорциональным шкалам измеряемое сопротивление определяется по формуле

R_X = U₀ × R₀ / U_ВЫХ .                              (3.9)

В приборе используются измерительные напряжения: 10 и 100 В (в зависимости от величины измеряемого сопротивления). Диапазон измеряемых прибором сопротивлений от 10 до 10¹⁴ Ом.

Перед проведением измерений необходимо: включить прибор в сеть напряжением 220 В и после 45 минутного прогрева, откалибровать его: соединить измерительную камеру с прибором; соединить внутри камеры электроды с проводниками согласно схеме измеряемого вида электросопротивления.

Для определения влияния влажности на удельные электросопротивления необходимо провести измерения для двух одинаковых образцов диэлектрика, из которых один находится при нормальных условиях (65%) влажности, а второй после 24 часового пребывания в эксикаторе с 97% относительной влажности (наличие воды на дне сосуда). Вычисление r_V и r_S проводить по формулам (3.8 и 3.9).

4.2. Задание № 2

Измерить объемные и поверхностные сопротивления образцов полимерных диэлектриков при различных температурах для определения температурной зависимости.

10

Методические указания по выполнению второго задания

Для определения зависимости удельных сопротивлений от температуры в интервале температур от комнатной до 100⁰С оснастка измерительного устройства помещена в термостат, измерения необходимо производить через каждые 10⁰С (по указанию преподавателя) после установления заданной температуры.

Полученные данные измерений и результатов расчетов удельных объемных и поверхностных электросопротивлений при различных температурах записать в табл. 3.1.

Таблица 3.1

№ п/п	Материал	n, см	d1, см	d2, см	Rv, Ом	Rs, Ом	rv, Ом×м	rs, Ом	T, °С	При-мечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

После проведения измерений и вычислений r_V и r_S по формулам необходимо построить графики температурных зависимостей r_V = f (T), r_S = j (T) или ln r_V,S = y (T) для всех образцов на одной сетке координат.

5. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет оформляется в виде пояснительной записки на листах формата А4 (210´297 мм). Необходимо дома подготовить заготовку отчета по всей работе. Заготовка отчета должна содержать номер, цель и содержание работы, все пункты домашних заданий и результаты их выполнений, все пункты лабораторных заданий и свободные места для их выполнения. Дополнительно в отчете необходимо сделать  выводы по   резуль-