Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 63 стр.

ГЛАВА 3



МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТИ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ



     Подробное описание различных методов измерения диэлектрической
проницаемости ε' и диэлектрических потерь ε" приведено в нескольких
монографиях и обзорных статьях [5,13,15,19,160-174]. В этой главе кратко
рассмотрены методы измерения и даны соответствующие рекомендации для
получения наилучшей точности при их практическом применении.
     Выбор метода измерения зависит от величины диэлектрической
проницаемости ε', диэлектрических потерь ε", диапазона температур и частот, в
котором производятся измерения. Измерения параметров цепей и сигналов
достигаются с помощью емкостных мостов, Q-метров, измерителей коэффициента
стоячей волны, анализаторов спектров частот, измерительных генераторов,
измерителей импедансов и т.п.
     Все известные методы измерения ε' и ε" можно разделить условно на следующие
группы:
     1) резонансные методы;
     2) коаксиальные и волноводные методы;
     3) широкодиапазонные и высокоточные методы измерения диэлектрической
проницаемости;
     4) методы, использующие волны в свободном пространстве;
     5) методы измерения во временной области.


                               3.1. Резонансные методы

     Для измерения ε' и ε" на частотах от долей кГц до 50МГц применяются
колебательные контуры с сосредоточенными параметрами.
     Исследуемая жидкость заливается в измерительный конденсатор. В качестве
измерительных конденсаторов используются плоские, дисковые, цилиндрические и
сферические конденсаторы. Наиболее широко распространены цилиндрические
конденсаторы. Обычно они состоят из трех коаксиальных цилиндров. Наружный и
внутренний цилиндры соединены между собой и при подключении к измерительному
прибору заземляются. Средний цилиндр для уменьшения краевых эффектов делается на
4-6 мм короче наружного и внутреннего цилиндров.
     В    последние      годы     широко      используются  четырехэлектродные
конденсаторы, где до минимума сведены паразитные емкости и достигается
повышенная точность измерений [175—181].
     Конденсаторы различных конструкций описаны в литературе [182—186].
     При изготовлении конденсаторов в качестве конструкционных материалов
используются материалы, не взаимодействующие с исследуемым веществом:
посеребренная латунь, золото, платина, титан.
     Определение диэлектрической проницаемости сводится к измерению изменения
емкости измерительного конденсатора при заполнении его жидкостью.
     Так как

                                                                              63