Сегнетоэлектрики. Козлов В.И - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

220 В
мост
Е7-4
мВ
Рис.3. Схема установки для исследования температурной зависимости
свойств сегнетоэлектрика.
Перед началом измерений необходимо мост подключить в сеть переменного тока
напряжением
В
220
и дать ему прогреться в течение 15 мин. При этом ручку
" ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИНДИКАТОРА" повернуть влево до упора (делать это бережно по
отношению к прибору). Исследуемый конденсатор подключается к клеммам
RLC
;
переключатель вида измерений, расположенный в центре передней панели прибора в
положение
""
C
; переключатель частоты – в положение
"1000"
; переключатель
в положение
""
δ
tg
.
Вначале следует измерить емкость образца при комнатной температуре, так как
здесь она составляет несколько сотен пикофарад; переключатель измеряемых диапазонов
"МНОЖИТЕЛЬ" рекомендуется установить в положение
)10(""
3
pFInFInF
=
. Ручкой
переключателя отсчета установить в левом окошке отсчетного устройства показание
"0"
, а
ручкой потенциометра отсчета установить в правом окошке показание
"5,0"
. Шкалу
отсчета
""
δ
tg
установить в положение
005,0002,0
. Ручкой
"ЧУВСТВ.ИНДИКАТОРА" получить отклонение стрелки микроамперметра, являющегося
индикатором равновесия моста, на
4020
делении шкалы.
Добиться наименьшего отклонения стрелки микроамперметра, т.е. уравновесить
мост. Достигается равновесие неоднократным, последовательным подбором положений
обеих ручек "отсчетного устройства" и ручки "фаза". По мере приближения состояния
моста к равновесию чувствительность индикатора следует увеличивать.
Чтобы получить величину измеряемой емкости, необходимо сложить показания
левого и правого окошек отсчетного устройства и полученную сумму умножить на
величину множителя. Например, то, что установлено нами перед началом измерений,
следует читать так:
pFШтА
500)5,00(
=+
.
Затем включить печь, установив ее на максимальную скорость разогрева (реостат с
правой стороны печи в положении “выведен “). В интервале температур
C
0
10020
,
пока измеряемые емкости малы, измерения проводить каждые
0
2520
, в области же
быстрого изменения емкости (
C
0
180100
) измерения необходимо производить через
каждые
0
105
.
Для того чтобы от измеренных значений емкости сегнетоконденсатора перейти к
значениям диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика, необходимо рассчитать
емкость данного конденсатора
d
S
C
00
ε
=
,
где
25
1028,8
мS
=
- площадь пластин;
мd
3
10*61,1
=
- расстояние между
пластинами, равное толщине сегнетоэлектрика. Результаты измерений занести в таблицу:
Таблица
8
                                                8

                                                    мВ



                         мост
                         Е7-4                                 220 В




            Рис.3. Схема установки для исследования температурной зависимости
                                 свойств сегнетоэлектрика.

       Перед началом измерений необходимо мост подключить в сеть переменного тока
напряжением 220 В и дать ему прогреться в течение 15 мин. При этом ручку
"ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИНДИКАТОРА" повернуть влево до упора (делать это бережно по
отношению к прибору). Исследуемый конденсатор подключается к клеммам C − L − R ;
переключатель вида измерений, расположенный в центре передней панели прибора – в
положение "C" ; переключатель частоты – в положение "1000" ; переключатель "θ − tgδ " –
в положение " tgδ " .
       Вначале следует измерить емкость образца при комнатной температуре, так как
здесь она составляет несколько сотен пикофарад; переключатель измеряемых диапазонов
"МНОЖИТЕЛЬ" рекомендуется установить в положение " InF " ( InF = 10 3 pF ) . Ручкой
переключателя отсчета установить в левом окошке отсчетного устройства показание "0" , а
ручкой потенциометра отсчета установить в правом окошке показание "0,5" . Шкалу
отсчета     " tgδ "         установить      в  положение      0,002 − 0,005 .   Ручкой
"ЧУВСТВ.ИНДИКАТОРА" получить отклонение стрелки микроамперметра, являющегося
индикатором равновесия моста, на 20 − 40 делении шкалы.
       Добиться наименьшего отклонения стрелки микроамперметра, т.е. уравновесить
мост. Достигается равновесие неоднократным, последовательным подбором положений
обеих ручек "отсчетного устройства" и ручки "фаза". По мере приближения состояния
моста к равновесию чувствительность индикатора следует увеличивать.
       Чтобы получить величину измеряемой емкости, необходимо сложить показания
левого и правого окошек отсчетного устройства и полученную сумму умножить на
величину множителя. Например, то, что установлено нами перед началом измерений,
следует читать так: (0 + 0,5) ⋅ ШтА = 500 pF .
       Затем включить печь, установив ее на максимальную скорость разогрева (реостат с
правой стороны печи – в положении “выведен “). В интервале температур 20 − 100 0 C ,
пока измеряемые емкости малы, измерения проводить каждые 20 − 25 0 , в области же
быстрого изменения емкости ( 100 − 180 0 C ) измерения необходимо производить через
каждые 5 − 10 0 .
       Для того чтобы от измеренных значений емкости сегнетоконденсатора перейти к
значениям диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика, необходимо рассчитать
емкость данного конденсатора
                                              S
                                 C0 = ε   0     ,
                                              d

где S = 8,28 ⋅ 10 − 5 м 2 - площадь пластин; d = 1,61 * 10 − 3 м - расстояние между
пластинами, равное толщине сегнетоэлектрика. Результаты измерений занести в таблицу:

                                                                               Таблица