Способ определения плотности заряда в плоских диэлектриках

 

Изобретение может быть использовано при производстве приборов, осванных на электретном эффекте. Способ определения плотности заряда в плоских диэлектриках реализован в устл .. I -С31 /7/7///////////Л ройстве. Регулируя напряжение на вибрирующем и невибрирующем электродах (Э) 2 и 3 соответственно, добиваются исчезновения тока в исходном положении невибрирующегоЭ3, например, когда он примыкает к образцу 1 диэлектрика . При этом измеряют исходное компенсирующее напряжение V . Перемещают невибрирующий Э 3 в новое положение и измеряют величину его смещения Л 1. Снова добиваются компенсации тока и .измеряют компенсирующее напряжение . Определяют полную плотность заряда образца 1 диэлектрика по формуле 6 - (V - V, ог р, )/4l, где .р - диэлектрическая постоянная. Повьшается точность определения плотности заряда в плоских диэлектриках. 2 шт. i (Л оо ел ю 4: 4 И, S/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 К 29 12 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4044244/24-21 (22) 27.03.86 (46) 15. 11.87. Бюл. М 42 (71) Воронежский государственный университет им. Ленинского комсомола (72) Н.M.Àëåéíèêoâ (53) 621.317.318 (088.8) (56) Губкин А.Н. Электреты, M.: Наука, 1978, с. 96.

Электреты / Под ред. Г.Сессегера, M.: Мир, 1983, с, 28. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЗАРЯДА В ПЛОСКИХ ДИЭЛЕКТРИКАХ (57) Изобретение может быть использовано при производстве приборов, осванных на электретном эффекте. Способ определения плотности заряда в плоских диэлектриках реализован в уст„„SU„„1352411 А1 ройстве. Регулируя напряжение на вибрирующем и невибрирующем электродах (Э) 2 и 3 соответственно, добиваются исчезновения тока в исходном положении невибрирующего Э 3, например, когда он примыкает к образцу 1 диэлектрика. При этом измеряют исходное компенсирующее напряжение 7 „ . Перемещают невибрирующий Э 3 в новое положение и измеряют величину его смещения А 1. Снова добиваются компенсации тока и измеряют компенсирующее напряжение Vz, . Определяют полную плотность заряда образца 1 диэлектрика по формуле h = . — Е (7

)/a1, где Š— диэлектрическая постоянная. Повьппается точность определения плотности заряда в плоских диэлектриках. 2 ил.

13524

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве приборов основанных на электретном эфУ

5 фекте.

Целью изобретения является повышение точности определения плотности заряда в плоских диэлектриках.

Предлагаемый способ позволяет on- 10 ределять не только полную плотность заряда диэлектрика Ь, но и эффективные плотности Ь и Ь зарядов на по2 верхности диэлектрика, при этом для его осуществления необязательно знать 15 толщину и диэлектрическую проницаемость диэлектрика, На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа1 на фиг. 2 — графическое определение величины компенсирующего напряжения в

О °

На фиг, 1 обозначены исследуемый образец диэлектрика 1 толщиной S вибрирующий 2 и невибрирующий 3 элек- 25 троды плоского конденсатора, источник 4 компенсирующего напряжения V

Е „, E2 — напряженности поля в зазорах между диэлектриком 1 и электродами 2 и 3, равных $ и S

1 2

Сущность способа заключается в следующем.

Для определения плотности заряда п регулируя напряжение на электродах 2 и 3 конденсатора, добиваются исчезновения тока в исходном положении невибрирующего электрода 3, например, когда электрод примыкает к образцу диэлектрика 1. При этом измеряют исходное компенсирующее напряжение V . Затем перемещают неО1 вибрирующий электрод 3 в новое положение, сохраняя параллельность между электРодами конденсатоРа. ВеличинУ 45 перемещения 1 измеряют микрометрическим устройством, В новом положении электрода снова добиваются компенсации тока, измеряют компенсирующее напряжение Чог H вычисляют Раз 50 ность 4Ч = Vс г

Напряженность поля 5 между диэлектриком 1 и вибрирующим электродом 3 при включении компенсирующего напряжения V (фиг.1) равна л

Б6„$2 n n

S Е,= -Vi — —" — — (6+6)

01 Е Е 1 2

11 2 где S S2 — зазоры между диэлектриком 1 и электродами

2, 3;

S — толщина образца диэлектрика 1;

Š— диэлектрическая проницаемость диэлектрика; б„, 6 — плотность зарядов на 1 и 2-й поверхности диэлектрика 1 соответственно.

В момент компенсации тока Е, =О, разность между двумя компенсирующими напряжениями V, и Ч „ при различных положениях невибрирующего электрода

3 — S u S полная плотность заряII(2 да диэлектрика равна и пЧ

1 =-Е

0 dl

II где 1 = $г

Ч02 Ч 01

+ .

Кроме того, данный способ позволяет определить эффективный заряд п

Это достигается устремлением зазора S2 к нулю в момент приложения компенсирующего напряжения Ч и отсутствия тока в цепи конденсатора (Е, = 0).

Формула (1) переходит в известную формулу для определения эффективного заряда

Ео Е. Чо 5го

Е„=о

Величину V можно определить rpaо фически, аппроксимируя зависимость

V(S ) до пересечения с осью ординат

2 (см, фиг. 2), или по формуле

Ч01 $2 Ч02 $2 о S" S г г

Формула изобретения

Способ определения плотности заряда в плоских диэлектриках, заключающийся в том, что на образец диэлектрика воздействуют полем плоского конденсатора, образованного невибрирующим и вибрирующим электродами, осуществляют компенсацию поля образца диэлектрика путем подачи постоянного напряжения на плоский конденсатор, измеряют величину компенсирующего напряжения в момент полной компенсации, о т л и ч а ю шийся . тем, что, с целью йовышения точности определения, невибз 13524 рирующий электрод смещают в направлении, перпендикулярном поверхности образца диэлектрика, измеряют величину смещения, повторно осуществляют компенсацию поля образца диэлектрика

5 и измеряют величину компенсирующего напряжения, а полную плотность заряда образца диэлектрика определяют по формуле дЧ

6= 4 djj где 8 — диэлектрическая постоянная, aV =

=V -V

02 01 разность величин компенсирующих напряжений; величина смещения невибрирующего электрода.

10 фиаЯ

Составитель О. Красновский

РеДактоР Л.ВеселовскаЯ ТехРед Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 5563/45 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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