Физико-химические основы РЭС. Иванов В.П - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Порядок выполнения работы
1 Изучить и зарисовать схему экспериментальной установки,
представленной на рис. 2.3.
Кристалл 1 представляет собой кварцевый диск (рис. 2.1).
Для обеспечения омического контакта на плоскости диска
наносят слой серебра 4. Кристалл помещен в изолирующий
корпус 3, в верхнюю крышку которого вставлен нагружающий
шток 2 с платформой для размещения гирь.
Таким образом, пьезодатчик представляет собой, плоский
конденсатор, одна обкладка которого заземлена, а другая
подключается к входу пьезоэлектрического усилителя 5. Входной
каскад усилителя собран на транзисторе КП305, что позволяет
получить высокое входное сопротивление усилителя с истока транзистора. Сигнал подается на усилитель тока,
выполненный на микросхеме 140УД6. С по-мощью подстроечного сопротивления R
1
ком-пенсируют напряжение смещения на
выходе операционного усилителя. При отсутствии входного сигнала U
вых
должно быть равно нулю. С помощью R
2
регулируют коэффициент усиления операционного усилителя так, чтобы
U
вых
= U
вх
.
2 Включить питающие стабилизаторы напряжения регуляторами на панели приборов.
3 Построить график зависимости
U
вых
= f (P) , (2.5)
где U
вых
– выходное напряжение датчика; P – нагружающее усилие.
При работе с экспериментальной установкой следует придерживаться следующих рекомендаций:
– груз опускать на платформу плавно во избежание поломки и порчи кристалла;
– не следует помещать на платформу весь комплект гирь сразу, а увеличивать нагрузку последовательно;
– выходное напряжение следует отмечать по отклонению стрелки милливольтметра после приложения нагрузки;
– после использования всего комплекта гирь снять нагрузку и выключить питание;
– через 5 – 7 минут повторить измерения;
– результаты измерений записать.
4 По полученным данным, пользуясь формулой (2.4), методом наименьших квадратов, определить значение
пьезомодуля.
Емкость С рассчитать по формуле
t
F
C
0
εε=
, (2.6)
где ε = 4,5 – относительная диэлектрическая постоянная кварца,
0
ε
= = 8,86 ⋅ 10
– 12
Ф/м – электрическая
постоянная, F и t – площадь и толщина пьезодатчика.
5 Сравнить полученное экспериментально значение пьезомодуля с табличным и определить вид пьезоэффекта
(поперечный или продольный).
Содержание отчета
1 Название и цель работы.
2 Типы и марки приборов, описание пьезоматериала, схема экспериментальной установки.
3 Методика определения пьезоэлектрического модуля.
4 Таблица экспериментальных данных.
5 График зависимости U
вых
= f (P).
6 Расчет значения пьезомодуля.
7 Определение типа пьезоэффекта.
Контрольные вопросы
1 Сущность пьезоэффекта.
2 Анизотропия кристаллов, полярные направления и их связь с пьезоэффектом.
3 Индексы Миллера плоскостей и направлений.
4 Применение пьезоэффекта в технике.
5 Объяснить механизм возникновения пьезоэффекта.
6 В каких точечных группах возможно возникновение пьезоэффекта, показать на кристалле кварца элементы симметрии и
полярные направления.
[3, с. 237 – 255]
Лабораторная работа № 3
Рис. 2.3 Схема экспериментальной установки
4
1
2 3
R
1
R
2
R
3
R
4
5
+ 12 B
+ 12 B
12 B
+ 12 B
–
12 B
R
5

Страницы