SU1307395A1 - Method of measuring surface charge density of dielectric - Google Patents

Method of measuring surface charge density of dielectric Download PDF

Info

Publication number
SU1307395A1
SU1307395A1 SU853860263A SU3860263A SU1307395A1 SU 1307395 A1 SU1307395 A1 SU 1307395A1 SU 853860263 A SU853860263 A SU 853860263A SU 3860263 A SU3860263 A SU 3860263A SU 1307395 A1 SU1307395 A1 SU 1307395A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
dielectric
current
charge
electrode
density
Prior art date
Application number
SU853860263A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Сезонов
Александр Петрович Степанов
Евгений Львович Батурин
Original Assignee
Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Институт Электронного Машиностроения filed Critical Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority to SU853860263A priority Critical patent/SU1307395A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1307395A1 publication Critical patent/SU1307395A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерени  электрических характеристик пол ризованных диэлектриков. Цель изобретени  - новьпиение точности и безопасности измерений. Пред ложенный способ заключаетс  в следующем . Возбуждают механические колебани  электрода, расноложеннох о над закреггленной поверхностью диэлектрика „ Измер ют ток, индуцирс) в и цепи подвижного электрода при двух различных значени х компенсирующего напр жени  и меньших напр жений ионной компенсации. Поверхностную плотность зар да определ ют по формуле, использующей в качестве переменных величин измеренные значени . Схема способа по сн етс  чертежом, где приведены следующие обозначени :С5 поверхностна  плотность зар да диэлектрика; О - поверхностна  плотность зар да, индуцированного на верхнем электроде; U - посто нное напр жение , подаваемое на электроды с внешнего источника питани ; I - ток во внешней цепи; o(j - толщина диэлектрика; Eg и Е. - величины напр женности электрического пол  соответственно в зазоре и внутри образца; d - величина зазора электрод-электрет . 1 ЦТ. (О сл со о Ьо г сл Измеритель - нь/й npuSopThe invention relates to a technique for measuring the electrical characteristics of polarized dielectrics. The purpose of the invention is the innovation of measurement accuracy and safety. The proposed method is as follows. Excite mechanical oscillations of the electrode located above the surface of the dielectric instigated. Measure current, induction) and the moving electrode circuit at two different values of the compensating voltage and lower ionic compensation voltages. The charge surface density is determined by a formula using measured values as variables. A schematic of the method is illustrated in the drawing, where the following designations are given: C5 surface density of the dielectric charge; O is the surface density of the charge induced on the upper electrode; U is the constant voltage applied to the electrodes from an external power source; I is the current in the external circuit; o (j is the thickness of the dielectric; Eg and E. are the magnitudes of the electric field intensity, respectively, in the gap and inside the sample; d is the electrode-electret gap value. 1 CT. (About the current) Measuring instrument: npuSop

Description

Измер ют ток I при И, 0,Measure current I at And, 0,

(I)(I)

Изобретение относитс  к технике измерени  электрических характеристик пол ризованных диэлектриков, а именно к способам определени  величины поверхностной плотности зар да 5 ток I, при небольшом (пор дка неэлектретов .The invention relates to a technique for measuring the electrical characteristics of polarized dielectrics, and specifically to methods for determining the magnitude of the surface density of charge 5, the current I, with a small amount (of the order of nonelectrets).

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и повышение безопас- ности измерений.The aim of the invention is to improve the accuracy and safety of measurements.

Сущность способа измерени  поверх- О ностной плотности зар да диэлектри 6LThe essence of the method of measuring the surface density of the charge dielectric dielectric 6L

-ееТ -eT

скольких вольт)how many volts)

V.. -gнапр жении Uj (2)V .. -g on Uj (2)

Сравнива  формулы 1 и 2, получим:Comparing formulas 1 and 2, we get:

(%1У)§Е°.  (% IV) §Е °.

провод т вибрационным методом в услови х частичной компенсации пол  диэлектрика за счет приложени  к измерительному конденсатору с диэлектри ком двух значений компенсирующего напр жени , по величине существенно меньших потенциала поверхности электрета . Измер ют ток в цепи конденсатора , а поверхностную плотность зар да определ ют по измеренным значени м тока в услови х частичной компенсацииIt is carried out by a vibration method under conditions of partial compensation of a dielectric field by applying to the measuring capacitor with a dielectric two compensating voltages that are much smaller than the potential of the electret surface. The current in the capacitor circuit is measured, and the surface charge density is determined from the measured values of current under conditions of partial compensation.

G iu iMeep.-Ii- L i,-i, G iu iMeep.-ii-L i, -i,

Сущность изобретени  и вывод расчетной формулы по сн етс  чертежом. Буквами на чертеже обозначены:The essence of the invention and the derivation of the calculation formula is illustrated in the drawing. Letters on the drawing are marked:

G - поверхностна  плотность зар да диэлектрика;G is the surface charge density of the dielectric;

поверхностна  плотность зар да , индуцированного на верхнем электроде;the surface density of the charge induced on the upper electrode;

и - посто нное напр жение, подаваемое на электроды с внешнего источника питани ; I - ток во внешней цепи; L - толщина диэлектрика; Eg - величина напр женности ческого пол  в зазоре; Е - величина напр женности электрического пол  внутри образца; d - величина зазора электрод-электрет .and - a constant voltage applied to the electrodes from an external power source; I is the current in the external circuit; L is the dielectric thickness; Eg is the magnitude of the voltage of the cacical floor in the gap; E is the intensity of the electric field inside the sample; d - the size of the electrode gap-electret.

При возбуждении механических колебаний электрода в цепи потечет переменный Tok:When mechanical oscillations of the electrode are excited, alternating Tok will flow in the circuit:

1515

I, СэЬI, se

Поверхностна  плотность зар да диэлектрика может быть рассчитана по формулеThe surface charge density of the dielectric can be calculated by the formula

. 1а  . 1a

L.L.

I,-IiI, -Ii

(3)(3)

2020

G G

причем по этой формуле может определ тьс  как величина поверхностной i плотности зар да, так и знак зар да. Измерение поверхностной плотности зар да по предлагаемому способу производитс  следующим образом.moreover, according to this formula, both the magnitude of surface charge density i and the sign of charge can be determined. The measurement of the surface density of the charge according to the proposed method is carried out as follows.

Измер емый образец помещают в изме рительную  чейку, состо щую из двух электродов, один из которых (вибрирующий ) расположен на рассто нии d от поверхности электрета. Вибраци  электрода осуществл етс  с помощью магнитоэлектрического вибратора. От внешнего источника питани  на электроды подаетс  небольшое посто нное 35 напр жение U, . В частном случае оно может равн тьс  нулю. Измер ют токThe measured sample is placed in a measuring cell consisting of two electrodes, one of which (vibrating) is located at a distance d from the surface of the electret. The vibration of the electrode is carried out with a magnetoelectric vibrator. A small constant voltage, U, is applied to the electrodes from an external power source. In the particular case, it may be zero. Measure current

30thirty

во внешней цепи I.in the external circuit I.

Затем на элек- UoThen on elec

dt dt

- if- if

где S - площадь электрода.where S is the electrode area.

Значение тока в цепи пр мо пропорционально приложенному напр жению:The value of the current in the circuit is directly proportional to the applied voltage:

.-|fcтроды подают напр жение и , равное нескольким вольтам, измер ют его с 0 помощью вольтметра и определ ют ток электри- Ij. По формуле (3) рассчитывают поверхностную плотность зар да С ..- | fcstrodes supply a voltage equal to several volts, measure it with a voltmeter, and determine the current Ij. By the formula (3), the surface density of charge С is calculated.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 4545 Способ измерени  поверхностнойThe method of measuring the surface плотности зар да диэлектрика, заключающийс  в том, что возбуждают механические колебани  электрода,the density of the charge of the dielectric, which consists in the excitation of mechanical oscillations of the electrode, 50 расположенного над закрепленной поверхностью диэлектрика, измер ют переменный ток в цепи электрода, прикладывают к электроду и измер ют напр жение компенсации, о т л и55 чающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности и повышени  безопасности измерений, измер ют ток, индуцированный в цепи подвижного электрода при двух различных значеИзмер ют ток I при И, 0,50 located above the fixed surface of the dielectric, the alternating current in the electrode circuit is measured, applied to the electrode and the compensation voltage measured, which is due to the fact that, in order to improve the accuracy and increase the safety of the measurements, the current induced in the circuit is measured. of the moving electrode at two different values, the current I is measured at I, 0, ток I, при небольшом (по current I, with a small (by (I)(I) I, при небольшом (пор дка  I, with a little (order of 6L 6L -ееТ -eT ток I, при небольшом (пор дка current I, at low (order скольких вольт)how many volts) V.. -gнапр жении Uj (2)V .. -g on Uj (2) Сравнива  формулы 1 и 2, получим:Comparing formulas 1 and 2, we get: (%1У)§Е°.  (% IV) §Е °. I, СэЬI, se Поверхностна  плотность зар да диэлектрика может быть рассчитана по формулеThe surface charge density of the dielectric can be calculated by the formula . 1а  . 1a L.L. I,-IiI, -Ii (3)(3) 2020 причем по этой формуле может определ тьс  как величина поверхностной i плотности зар да, так и знак зар да. Измерение поверхностной плотности зар да по предлагаемому способу производитс  следующим образом.moreover, according to this formula, both the magnitude of surface charge density i and the sign of charge can be determined. The measurement of the surface density of the charge according to the proposed method is carried out as follows. Измер емый образец помещают в измрительную  чейку, состо щую из двух электродов, один из которых (вибрирующий ) расположен на рассто нии d от поверхности электрета. Вибраци  электрода осуществл етс  с помощью магнитоэлектрического вибратора. От внешнего источника питани  на электроды подаетс  небольшое посто нное 35 напр жение U, . В частном случае оно может равн тьс  нулю. Измер ют токThe sample to be measured is placed in a measuring cell consisting of two electrodes, one of which (vibrating) is located at a distance d from the electret surface. The vibration of the electrode is carried out with a magnetoelectric vibrator. A small constant voltage, U, is applied to the electrodes from an external power source. In the particular case, it may be zero. Measure current 30thirty во внешней цепи I.in the external circuit I. Затем на элек- UoThen on elec троды подают напр жение и , равное нескольким вольтам, измер ют его с помощью вольтметра и определ ют ток Ij. По формуле (3) рассчитывают поверхностную плотность зар да С .Trodes supply a voltage and, equal to several volts, measure it with a voltmeter and determine the current Ij. By the formula (3), the surface density of charge С is calculated. 3 130739543 13073954 шшх компенсирующего напр жени , произведение диэлектричесменыпих напр жений полной компенса-кой посто нной на диэлектриции , а поверхностнуто плотность за-ческую проницаемост1 диэлекр да определ ют по формулетрика;compensation voltage, the product of dielectric voltages with a full compensated constant for dielectric, and the surface density of the dielectric constant of the dielectric is determined by the formletric; /тт тт ч т5 L толщина диэлектрика;/ tt tt h t5 L dielectric thickness; GlUi-U, со тGlUi-U, with t ----- I, ,1 - значени  индуцированных то ков соответственно при пергде б - поверхностна  плотность за-вом и втором напр жении  ----- I,, 1 - values of induced currents, respectively, when pergda b - surface density at the second and the second voltage р да;компенсации.p yes; compensation.
SU853860263A 1985-02-20 1985-02-20 Method of measuring surface charge density of dielectric SU1307395A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853860263A SU1307395A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Method of measuring surface charge density of dielectric

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853860263A SU1307395A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Method of measuring surface charge density of dielectric

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1307395A1 true SU1307395A1 (en) 1987-04-30

Family

ID=21164462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853860263A SU1307395A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Method of measuring surface charge density of dielectric

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1307395A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315254A (en) * 1991-07-11 1994-05-24 Vanderbilt University Method and apparatus for non-contact charge measurement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315254A (en) * 1991-07-11 1994-05-24 Vanderbilt University Method and apparatus for non-contact charge measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES538246A0 (en) APPARATUS AND METHOD OF DYNAMIC MEASUREMENT AND WITHOUT CONTACT OF SMALL DISTANCES.
SU1307395A1 (en) Method of measuring surface charge density of dielectric
SU1242766A1 (en) Device for determing surface tension at solid electrode-solid electrolyte boundary
SU1531031A1 (en) Method of measuring surface density of electret charge
RU2260811C1 (en) Method for determining the charge surface density of plane dielectrics
SU1262421A2 (en) Method for measuring local density of surface charge
JPH028755A (en) Potential sensor
SU1017999A1 (en) Method of and device for measuring liquid inter-phase and surface potential
SU1471152A1 (en) Method of determining charge density in dielectrics
RU2231804C1 (en) Method for measurement of parameters residual charge of flat dielectrics
SU440614A1 (en) Device for measuring the penetration depth of an electric field of a capacitive sensor
SU1404981A1 (en) Electric potential meter
SU113473A1 (en) Instrument for determining the thickness of metal products from the surface
SU1390578A1 (en) Method of determining potential of a charged dielectric surface
SU1232936A1 (en) Device for contactless range measurement
SU1651245A1 (en) Method of measuring charged dielectric surface potential
SU1442898A1 (en) Method of measuring angle of slope of surface cracks
FR2671192B1 (en)
SU868558A1 (en) Method of measuring thickness of non-magnetic electroconductive coatings on ferromagnetic base
SU1756812A1 (en) Device for measuring corrosion activity of soil
RU1772710C (en) Humidity monitoring method
SU1573436A1 (en) Method of measuring potential of electret surface
SU104825A1 (en) Method for measuring small alternating currents and voltages compensation methods
JP2657279B2 (en) How to determine the polarity of electrolytic capacitors
SU1670367A1 (en) Method of measuring molten metal oxide film thickness