Способ измерения поверхностной плотности заряда диэлектрика
Изобретение относится к технике измерения электрических характеристик поляризованных диэлектриков. Цель изобретения - новьпиение точности и безопасности измерений. Пред ложенный способ заключается в следующем . Возбуждают механические колебания электрода, расноложеннох о над закреггленной поверхностью диэлектрика „ Измеряют ток, индуцирс) в и цепи подвижного электрода при двух различных значениях компенсирующего напряжения и меньших напряжений ионной компенсации. Поверхностную плотность заряда определяют по формуле, использующей в качестве переменных величин измеренные значения. Схема способа поясняется чертежом, где приведены следующие обозначения:С5 поверхностная плотность заряда диэлектрика; О - поверхностная плотность заряда, индуцированного на верхнем электроде; U - постоянное напряжение , подаваемое на электроды с внешнего источника питания; I - ток во внешней цепи; o(j - толщина диэлектрика; Eg и Е. - величины напряженности электрического поля соответственно в зазоре и внутри образца; d - величина зазора электрод-электрет . 1 ЦТ. (О сл со о Ьо г сл Измеритель - нь/й npuSop
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (111
A t (511 4 G 01 R 29/12
f (Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Идпероляюь—
teiu прибор
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3860263/24-21 (22) 20.02.85 (46) 30.04.87. Бюл. Ф 16 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) 19.И,Сезонов, А.П.Степанов и Е,Л.Батурин (53) 621.317.7(088„8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ
ПЛОТНОСТИ ЗАРЯДА ДИЭЛЕКТРИКА (57) Изобретение относится к технике измерения электрических характеристик поляризованных диэлектриков.
Цель изобретения — повышение точ— ности и безопасности измерений. Пред ложенный способ заключается в следующем. Возбуждают механические колебания электрода, расположенного над закрепленной поверхностью диэлектрика, Измеряют ток, индуцированный в цепи подвижного электрода при двух различных значениях компенсирующего напряжения и меньших напряжений ионной компенсации. Поверхностную плотность заряда определяют по формуле, использующей в качестве переменных величин измеренные значения. Схема способа поясняется чертежом, где приведены следующие обозначения: б поверхностная плотность заряда диI электрика; Q — поверхностная плотность заряда, индуцированного на верхнем электроде; U — постоянное на. пряжение, подаваемое на электроды с внешнего источника питания; Т вЂ” ток во внешней цепи; о(— толщина диэлектрика, Ее и Š— Величины напряженности электрического поля соответственно в зазоре и внутри образца;
d — величина зазора электрод-электрет, 1 ил, Изобретение относится к технике измерения электрических характеристик поляризованных диэлектриков, а именно к способам определения величины поверхностной плотности заряда электретов.
Целью изобретения является повышение точности и повышение безопас- ности измерений.
Сущность способа измерения поверхностной плотности заряда диэлектрика заключается в том, что измерения . проводят вибрационным методом в условиях частичной компенсации поля диэлектрика за счет приложения к измерительному конденсатору с диэлектри ком двух значений компенсирующего
4 напряжения, по величине существенно меньших потенциала поверхности электрета. Измеряют ток в цепи конденсатора, а поверхностную плотность заряда определяют по измеренным значениям тока в условиях частичной компенсации
GL, Ц
2 2 EEО (2) I I «(y2u)EE
Т, б?. (Пг П Е о
Ь. I, -I2
Сущность изобретения и вывод расчетной формулы поясняется чертежом.
Буквами на чертеже обозначены:
G — поверхностная плотность заряда диэлектрика; — I о — поверхностная плотность заряда, индуцированного на верхнем электроде;
U — постоянное напряжение, подаваемое на электроды с внешнего источника питания; ток во внешней цепи; толщина диэлектрика; величина напряженности электрического поля в зазоре;
Е„ — величина напряженности электрического поля внутри образца;
d — величина зазора электрод-электрет.
Способ измерения поверхностной плотности заряда диэлектрика, заключающийся в том, что возбуждают механические колебания электрода, 5О расположенного над закрепленной поверхностью диэлектрика, измеряют переменный ток в цепи электрода, прикладывают к электроду и измеряют напряжение компенсации, о т л и55 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и повышения безопасности измерений, измеряют ток, индуцированный в цепи подвижного электрода при двух различных значеdq Йб
I- -- =$
dt dt
GL л" U+, о
Прн возбуждении механических колебаний электрода в цепи потечет переменный тоК: где  — площадь электрода.
Значение тока в цепи прямо пропорционально приложенному напряжению:
7395 2
Измеряют ток T при П =О 1 1 э
5 и ток I2 при небольшом (порядка нескольких вольт) напряжении U
Сравнивая формулы 1 и 2, получим:
Поверхностная плотность заряда
15 диэлектрика может быть рассчитана по формуле причем по этой формуле может определяться как величина поверхностной плотности заряда, так и знак заряда, Измерение поверхностной плотности заряда по предлагаемому способу производится следующим образом.
Измеряемый образец помещают в изме рительную ячейку, состоящую из двух электродов, один из которых (вибрирующий) расположен на расстоянии Й от поверхности электрета. Вибрация электрода осуществляется с помощью магнитоэлектрического вибратора. От внешнего источника питания на электроды подается небольшое постоянное
35 напряжение U . В частном случае оно может равняться нулю. Измеряют ток во внешней цепи I . Затем на электроды подают напряжение U, равное нескольким вольтам, измеряют его с
4О помощью вольтметра .и определяют ток
I . По формуле (3) рассчитывают поверхностную плотность заряда G ..
Формула изобретения
)307395
Я Г вЂ” произведение диэлектри еской постоянной на диэлектрическую проницаемость диэлектрика;
L — - толщина диэлектрика; значения индуцированных токов соответственно при первом и втором напряжении компенсации. ниях компенсирующего напряжения, меньших напряжений полной компенсации, а поверхностную плотность заряда определяют по формуле (U -U, )ge. ь
4 Т2 где б — поверхностная плотность заряда;
Составитель В.Степанкин
Редактор М.Циткина Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко
Заказ 1629/4б
Тираж 731 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
