Способ определения удельного объемного сопротивления электрета

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 С 01 R 31/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ H ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ORHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1+1 Гехи(-) t2Shg t2 2(y<„+>, t) при с (0,1)

1 (ехо (-И) Sh(0 t) . 1 1

2(— -ц„—,—,у-,— - + ) при tf (1,a+1) U/U, (a,0, t).=

1 где е< (t)45+17 åõð(-4jt-å, (t)jj > циала при разрядке электрета из лона фиг,3 - спад поверхностного потен- липропилена (точки — измеренные зна(21) 4196029/24-21 (22) 12,12,8 6 (46) 07.02.89. Бюл. У 5 (71) Ленинградский электротехничес« кий институт им. B.È,Óëüÿíîâà (72) В,Н.Таиров, Э.Щенсна и А.Шольц (53) 621.382.2 (088.8). (56) Бойцов В.Г. и др. Герценовские чтения, 1973, т.26, ч.2, с. 10.

Изобретение, относится к области электроизмерений, а точнее к измере„ нию параметров электретов.

Цель изобретения — ..увеличение точности определения удельного сопротивления электретов.

На фиг.1 представлена временная зависимость поверхностного потенциала при электризации (а) и после нее (б);

„„Я0„„! 4569 5 А I (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО

ОБЪЕМНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТА (57) Изобретение относится к области электроизмерений и позволяет увеличить точность определения удельного сопротивления электретов. Согласно способу электризуют диэлектрик. Затем снимают временную зависимость поверхностного потенциала. После этого находят согласно математической мо- дели релаксации объемного заряда участок этой зависимости, на котором отсутствует свободный инжектированный заряд. По этому. участку вычисляют удельное сопротивление по формуле, : приведенной в тексте описания. 3 ил .

2 на фиг.2 — семейство теоретических (эталонных) кривых спада поверхностного потенциала, построенных согласно математической модели, в которой учитывается инжектированный заряд с соответствующими параметрами модели: безразмерным потенциалом U/U, без- CO размерным временем t коэффициентом Фе захвата о и частотным факторам 1 фД

Активная составляющая тока служит для определения удельного сопротивления образцов.

Для экспериментально полученного спада поверхностного потенциала электрета (фиг.3, точки) подбирается теоретическая (эталонная) кривая (фиг.2) согласно математической моде." ли релаксации инжектированного заряда (фиг.3, линия).

Эта кривая дает соотношение Ы. меж. ду квазисвободными и захваченными инжектированными носителями заряда, необходимое для нахождения времени завершения переходного процесса II (фиг.1б)

= ++1, ю где t„ — приведенное время окончания переходного процесса.

Переход к реальному времени выполняется с помощью формулы

R= ° —.

Тогда

RS 1(2

Г 1. (U,-U )eE

Непосредственно после прекращения зарядки активная составляющая Iq тока вследствие непрерывнОсти напряжения на конденсаторной структуРе 50 имеет такое же значение, как. и до момента прекращения зарядки, В то же время при зарядке до момента достижения П активная составляющая I не проявляется на фоне полного тока I,, при разрядке же I является определяющей для изменения поверхностного потенциала, что позволяет определить

его величину. з 145691 чения, линия — подобранная из семейства теоретических зависимостей, кривая).

Способ определения удельного соп5 ротивления электрета начинается с электризации образца, произведенной, например,с помощью коронного разряда °

После окончания электризации снимается временная зависимость поверхностного потенциала бесконтактным спосо-! бом с помощью вибрирующего зонда.

Определение момента времени, в котором свободные инжектированные носители заряда заведомо покинули объем электрета, происходит следующим образом.

В процессе электризации (фиг.1а) подбирается такой режим, который позволяет получить полную разрядную характеристику (фиг. 1б), содержащую участок I релаксации квазисвободного в начальный момент инжектированного заряда, переходный участок II u участок. III после полной релаксации заряда, квазисвободного в начальный момент времени.

Нелинейная часть характеристики зарядки (фиг.1а) свидетельствует об инжекции носителей заряда в электри- З0 зуемый диэлектрик, т,е, о появлении активной составляющей Т тока через диэлектрик при его электризации. В установившемся режиме активная составляющая Iq тока равна заданномУ 35 таку зарядки I, . Постоянство I, во всем процессе зарядки обеспечивается большим по сравнению с поверхностным потенциалом электрета напряжением на разрядном промежутке. 40

Если коронный разряд был прекращен до момента достижения потенциала начала инжекции, участка I быстрой разрядки и переходного участка II (фиг.1б) нет. 45

/\

/ 6 (n . n „в где à — любой начальный момент времени, соответствующий..безразмерному времени

На практике для определения р выбирается момент времени, =Зо„, что обеспечивает попадание на участок III спада поверхностного потенциала электрета, rpe отсутствует релаксация дополнительно инжектированных свободных носителей заряда.

Удельное объемное сопротивление определяется исходя из утечки заряда через активное сопротивление где Б<, U — потенциалы в момент времени,, с (c о ., ) n) ю

R — - активное сопротивление образца;

S — - площадь измеряемой электризованной поверхности. образца;

L — - толщина образца.

Применение способа дает более точные значения удельного сопротивления электрета и позволяет более надежно определить время жизни и прогнозировать стабильность электретных преоб" разователей.

1456915

05

Формул а изобретения

Способ определения удельного объемного сопротивления электрета, заключающийся в том, что осуществляют электризацию электрета, измеряют величину поверхностного потенциала, измеряют его зависимость от времени и вычисляют удельное сопротивление, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения удельного сопротивления, сравни- . вают измеренйую зависимость поверхностного потенциала от времени с набором эталонных зависимостей по параметру „, по результатам сравнения определяют соответствующий момент времени о„, в который свободные носители заряда покинули объем электрета, измеряют величины поверхностных потенциалов U и U,, соответствующие моментам времени, .„ и находят удельное объемное сопротивление р по формуле

I (U,-V,) P, где E, E — электрическая постоянная и относительная диэлектрическая проницаемость.

1456915

15f fit

1 ft

1 и/и

О

Составитель.В.Улимов

Редактор В.Данко Техред И.Дидык Корректор А.Обручар

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7549/45 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5