Устройство для определения петель гистерезиса сегнетоэлектриков

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >474755

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.12.72 (2 ) 1853895/18-10 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания !0.02.7б (5!) М. Кл. 6 01г 19/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.726 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Бронников, В. И. Буй и В. H. Павлюченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕТЕЛЪ

ГИСТЕРЕЗИСА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение предназначено для снятия характеристик сегнетоэлектриков, таких как максимальная, остаточная, спонтанная и и ндуцирова нная поляризации, коэрцитивное поле, потери энергии за один цикл переполяризации и другие, которые определяются по петлям гистерезиса.

Известные осциллографические устройства для определения петель гистерезиса сегнетоэлектриков характеризуются большой трудоемкостью, связанной с фотографированием осциллограмм, а также значительной погрешностью определяемых характеристик.

Для графического построения петли необходимо определять в заданные моменты времени мгновенные значения поляризации

P(t) и поля E(t), для получения мгновенных значений поляризации используют зависимость между средним значением напряжения за период и количеством электричества. прошедшим через сегнетоэлектрик С,- за то же время (при однополупериодном выпрямлении), т. е. для определения количества электричества, поляризации (связь между поляризацией и количеством электричества выражается как P = Q/S, где S — площадь ооразца) достаточно измерить среднее значение напряжения,на весьма малом сопротивлении, включенном последовательно с сегнетоэлектриком С, При неизменных значениях

R2, f u S показания прибора можно отградуировать непосредственно в значсниях полярн"-а ции.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение определения.

Для этого прсдлггаемое устройство снабжено последовательно соединенными конденсатором и резистором, подключенными параллельно источнику переменного напряжения и цепи, состоящей из резистора и ссгнетоэлектрика, а также механическим управляемым выпрямителем, катушка возбуждения которого связана с фазовращатслем, я подвижный контакт — с резистором, последовательным с сегнетоэлектриком, и с резисто!

5 ром, последовательным с конденсатором.

На фиг. 1 представлена обычная осциллографическая установка получения петель гис терезиса сегнетоэлектриков, Здесь С,, — исследуемый сегнетоэлсктрпк; C,R, — интегрирующая цепь, за.меняющая вместе с Р емкость, включенную последовательно с сегнстоэлектриком; Р,Я, — делитель напряжения;

1 — осциллограф.

25 Осциллографическая установка служит для визуального контроля получаемых петель гистерезиса. Дополнительно к установке включают устройство для измерения средних з! чений напряжения, состоящее из механичсЗо ского управляемого выпрямителя (МУВ) 2 и

474755 — в сл

U, 2Р,С/й !

Фиг 1 милливольтметра 3 с добавочным сопротивлением R . Катушка возбуждения L, МУВ

2 питается от фазовращателя CqRq — C>R> напряжением 6,3 в. Цепь CHR8 служит для измерения мгновенных значений поля E(t), прикладываемого к сегнетоэлектрику С,.

Чтобы определить любое мгновенное значение количества электричества в течение полупериода, необходимо, чтобы милливольтметр начинал работать в любой заданный момент времени в течение одного полупериода (второй полупериод поляризации равновелик первому, поэтому необходимость в определении его мгновенных значений отпадает).

Это достигается работой механического управляемого выпрямителя МУВ 2. При замыкании его контактов выпрямитель пропускает ток в зависимости от фаз напряжения, подаваемого на его катушку возбуждения „, и 20 измеряемого напряжения. При совпадении фазы измеряемого напряжения с фазой замыкания контактов МУВ Ag = 0 показание милливольтметра будет максимальным, при сдвиге на 90 — равно нулю. Таким образом, изменяя фазу напряжения питания катушки возбуждения МУВ фазовращателем

СгЛ6 — СзЛт, измеряют мгновенные значения поляризации и аналогично поля. Связь между мгновенным значением поля Е(/) и показаниями средних значений напряжения милливольтметра устанавливается из соотношений электрической цепи С,Я, при

Rs ((1/оэС, и выражается равенством где h — толщина исследуемого образца сегнетоэлектрика;

f — частота.

Предмет изобретения

Устройство для определения петель гистерезиса сегнетоэлектриков, содержащее источ. ник переменного напряжения, подключенный к последовательно соединенным резистору и сегнетоэлектрику, общая точка которых через интегрирующую цепь связана с регистрирующим прибором, делитель напряжения и фазовращатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения, оно снабжено последовательно соединенными конденсатором и резистором, подключенными параллельно источнику переменного напряжения и цепи, состоящей из резистора и сегнетоэлектрика, а также механическим управляемым выпрямителем, катушка возбуждения которого связана с фазовращателем, а подвижный контакт — с резистором, последовательным с сегнетоэлектриком, и с резистором, последовательным с конденсатором.

474 (55

У,п $ :пш у =о

Заиннугпы Раиплнуть

У ФОО

Фиг.2

Составитель Н. Данилин

Техред М. Семенов

Корректор В. Гутман

Редактор Т. Иванова

Заказ 1289/1848 Изд. № 812 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»