Способ восстановления электрического поля в твердых диэлектриках

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПС .ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbITMRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722653/21 (22) 18.07,89 (46) 15.10,91, Бюл. М 38 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Е,В,Костенко, И.А,Криштафович и

Ю.В. Романенко (53) 621.315(088,8) (56) Лебедев С.М. и др, Устройство для акустического зондирования электрического поля в твердых диэлектриках. — ПТЭ, 1988, М 6, с.165-168. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ (57) Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения электрофиэических характеристик твердых диэлектриков при воздейст,. SU„„1684694 А1 (я)з G 01 R 19/00, G 01 N 27/00 вии на них электрических полей. Цепью изобретения является повышение точности восстановления электрического поля в твердых диэлектриках, которые имеют толщину, большую одного миллиметра, На исследуемый образец воздействуют импульсом акустического давления, измеряют амплитуду и форму возбужденного электрического сигнала на двух стенках исследуемого образца в течение периода прохождения импульса акустического давления. Изобретение включает генератор 1, датчики 5, 6, электроды 3, исследуемый образец 4, усилитель 7, осциллограф 8. Особенностью изобретения является введение второго датчика 6, позволяющего измерить амплитуду и форму возбуждаемого электрического сигнала на выходе исследуемого образца. 1 ил.

16846<14

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения электрофизических характеристик твердых диэлектриков при воздействии на них электрических полей.

Цель изобретения — повышение точности восстановления электрического поля в твердых диэлектриках, которые имеют толщину, большую одного миллиметра.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ для восстановления электрического поля в твердых диэлектриках.

Устройство для восстановления электрического поля в твердых диэлектриках включает генератор 1 электрических импульсов, измерительную ячейку 2, электроды 3, исследуемый твердый диэлектрик 4, пьезоэлектрические датчики 5, 6, двухканальный усилитель 7, запоминающий осциллограф 8.

Генератор 1 электрических импульсов подает импульсы напряжения в измерительную ячейку 2 с электродами 3, между которыми расположен диэлектрик 4, Вплотную к электродам установлены пьезоэлектрические датчики 5, 6. с выходов которых снимают электрические сигналы и подают на двухканальный усилитель 7, соединенный с запоминающим осциллографом 8.

Устройство для восстановления электрического поля в твердых диэлектриках работает следующим образом, Образец из твердого диэлектрика 4 помещают между электродами 3, вплотную к которым прижимают пьезоэлектрические датчики 5, 6.

Источником акустических импульсов служит пьезоэлектрический датчик 5, на который от генератора 1 подается импульс напряжения, при этом пьезоэлектрическим датчиком формируется акустический импульс, который передается на диэлектрик и взаимодействует с объемным зарядом диэлектрика. В результате это о взаимодействия между электродами 3 возникает разность потенциалов, форма и величина которой регистрируется измерительным прибором.

Для восстановления формы входного и выходного акустических импульсов измеряют амплитуды электрических сигналов, возникающих на выходе пьезодатчиков 5, 6 при воздействии на них акустического давления, и определяют величину акустического давления из соотношения

P = — О вык, (1)

L где k — пьезоэлектрическая постоянная пластинки приемника;

L — толщина пьезопластинки пьезодатчика;

5 U>« — амплитуда электрического сигнала на выходе пьезодатчика.

Таким образом определяют величину акустического давления на передней и задней поверхностях диэлектрика.

10 Для того, чтобы восстановить форму и амплитуду акустического импульса в объеме диэлектрика, раскладывают акустические импульсы, снятые с пьезоэлектрических датчиков 5, 6, в гармонический ряд и получа15 ют ряд гармонических колебаний с различными амплитудами, Зная амплитуды акустических импульсов на передней и задней поверхностях диэлектрика, из формулы поглощения

20 звуковых волн

a(z) = а,е г (2) определяют коэффициент поглощения

25 где a(z) — амплитуда акустического импульса на задней поверхности диэлектрика; ао — амплитуда акустического импульса на передней поверхности диэлектрика;

z — толщина диэлектрика.

Определив коэффициент поглощения у, рассчитывают амплитуду каждой гармоники акустического импульса в любой точке диэлектрика и, просуммировав полученные

40 амплитуды, восстанавливают форму и амплитуду акустического импульса в любой точке диэлектрика.

Поскольку наличие объемного заряда в диэлектрике не влияет на форму и амплиту45 ду акустического импульса, проходящего через диэлектрик, то, восстановив акустический импульс и измерив разность потенциалов на электродах 3, можно восстановить форму электрического поля в объ50 еме диэлектрика.

Формула изобретения

Способ восстановления электрического поля в твердых диэлектриках, включающий воздействие на исследуемый твердый диэлектрик импульса акустического давления, измерение величины и формы возбужденного электрического сигнала на исследуемом твердом диэлектрике в течение периода прохождения импульса акустического дав1684694

Составитель В, Ежов

Редактор А. Маковская Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 3503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 ления на одной из стенок исследуемого твердого диэлектрика и определение формы электрического поля в объеме исследуемого твердого диэлектрика по результату измерений, отличающийся тем, что. с целью повышения точности восстановления электрического поля в твердых диэлектриках, которые имеют толщину, большую одного миллиметра, измеряют дополнительно амплитуду и форму им5 пульса акустического давления на второй стенке исследуемого твердого диэлектрика.