Измерение вольт-фарадных, частотных и температурных зависимостей диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь

Автоматизированный измерительный стенд применялся для измерения вольт-фарадных и частотных зависимостей диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. Нужно отметить, что предметный столик имел встроенную систему нагрева и контроля температуры, что позволяло проводить температурные измерения в интервале температур 20 - 500 ⁰C.

Рисунок 2.6 - Измерительный столик с возможностью нагрева, предназначенный

для проведения диэлектрических измерений

У измерителя иммитанса связь с компьютером реализована через порт RS - 232С. Использование интерфейсного устройства RS-232C обеспечивал согласование уровней сигналов и гальваническую развязку измерительных цепей прибора и подключаемой аппаратуры [138].

Измерение вольт-фарадных и частотных зависимостей происходило в автоматическом режиме, экспериментатору необходимо было лишь задавать интервал измерения и шаг. При измерении реверсивных характеристик диэлектрической проницаемости смена полярности также осуществлялась вручную. Измерение частотных зависимости проводились на частотах от 10 до IO⁶Гц.

C помощью Е7-20 проводились измерения емкости и тангенса диэлектрических потерь на частоте измерения - 10 кГц, с уровнем

измерительного сигнала 40 мВ. Для измерения вольт-фарадных характеристик прикладывалось постоянное напряжение на исследуемый конденсатор, шаг измерений составлял 0,2 В, а интервал напряжений -15 В ÷ 15 В. Измерение

56 температурных зависимостей проводилось на частоте 100 кГц, с уровнем сигнала 40 мВ. Показания заносились в память компьютера вручную, сопоставляя значения термоЭДС термопары с градуировочной таблицей.

Значение диэлектрической проницаемости рассчитывалось по формуле плоского конденсатора:

где ε - эффективная величина диэлектрической проницаемости, C - емкость плоского конденсатора, d- толщина пленки ЦТС, S - площадь верхнего электрода, £о - диэлектрическая постоянная (s^-₀⁼8,854?10^¹²Ф/м).

При приложении смещающих напряжений от 0 В до ± 15 В погрешность измерений составляла 0,5%.