SU1411687A1 - Устройство дл измерени поверхностного потенциала - Google Patents

Abstract

Изобретение служит дл  уменьшени  погрешности измерени  поверхностного потенциала н повышени  входного сопротивлени  устройства. Устройство состоит из генератора 1 переменного напр жени  звуковой частоты, усилител  3, выпр мител  4, блока 5 сравнени , индикатора 7 и измер емого конденсатора 8. В устройство введены источник 6 опорного напр жени , дифференциальный конденсатор 2. Секции последнего включены последовательно по переменному сигналу и параллельно по посто нному. Внутренн   обкладка дифференциального конденсатора надежно изолирована, что исключает утечку зар да с поверхности измер емого образца. 4 ил. Q

Description

Ci

ОО -si

Фиг.1

10

15

20

25

30

Изобрете ие относитс  к технике электрометрии и может быть использовано в измерительной технике дл  измерени  поверхностного потенциала электроизолированных и пол ризованных , диэлектриков конденсаторов.

Цель изобретени  - уменьшение погрешности измерени  и повь ление входного сопротивлени  устройства,

На фиГе показана блок-схема устройства; на фиг„ 2 - схема включени  диффepeнu Iaльнoro динa шчecкoгo конденсатора| на фиг. 3 конструкци  д1-1фференциальнОго динамического конденсатора; на фиг, 4 - передаточна  характеристика дифференциального динамического кондннсатора В -В (U ) где lU l 111 и,, j - iUl -f- Uj при и Ua О; и входное напр жение Uj, напр жение смещени .

Устройство (фиг 1) состоит из генератора переменного напр жени  звуковой частоты, которого подключен к одной из крайних обкладок дифференциального динамического конденсатора 2, усилител  3, вход которого подключен к второй крайней обкладке дифференциального конденсатора j а на выходе; имеетс  выпр митель 4 и схемы 5 сравнени , входы которой подключены к выходам выпр мител  и источника 6 опорного сигналад а выход подключен к индикатору 7, Внутренн   обкладка дифференциального конденсатора подключена к измерительному ЗОНДУ;, который представл ет собой обкладку измер емого конденсатора 8э потендргал которой необходимо измерить о

При описанном включении в (фиг, 2) дифферешдиального конденсатора arc секции включены поапедова- тельно по переменному сигналу и параллельно по nocTOHHHoriyc Внутренн   .г обкладка дифференциального конденсатора надежно изолирована что исключает утечку зар да с поверхности измер емого образца Происходит лишь перераспределенле зар да с измер емого конденсатора на дифференциальный , что учитьгоаетс  nph обработке рез уль т а то в из м ер ений,

Устройство работает спедутощим образом

Вап.ичииа переменного тока генератора ттеременного напр жсй:и  звуковой частоты, текущего через кифференци-  льньп конденсатор между двум  край35

40

50

0

5

0

5

ними обкладками, зависит от величины потенциала на средней обкладке, слу- жшцей входом устройства. Это достигаетс  тем, что дифферет5иальньш конденсатор выполнен из сегнетоэлек- трика с полевой зависимостью диэлектрической проницаемости большой крутизны (фиг, 4) и малой остаточной пол ризацией дп  исключени  гистерезис- ного эффекта, а также большим оьшчес- ким сопротивлением. Таким образом, показани  индикатора определ ютс  входным потенциалом.

При необходимости измерени  поверхностного зар да или электрического коэффициента при помощи устройства следует пользоватьс  калибровочной кривой, котора  может быть полу чена следующим образом.

Пироэлектрический коэффициент Р равен изменению поверхностного зар да образца d Q);, деленному на изменение температуры 4Т и -площади обрацза S)

Р -

(1)

30

Мапое изменение суммарного зар да

dQ перераспредел етс  на С следующим образом:

и С„

5

dQ (GX + )dU;

К с Со

.

о

(2) (3) (4)

где So - полна  поверхность динамического ковденсатора (фиг. 3).

Следовательно, изменение зар да

имеет вид

Q.

4- К

1

da

е ---) du..

(5)

Зто справедливо лишь дл  малых изменений Q, На самом деле зависит от напр жени  U (фиг, 4)

г gг .-g

и.

и.

(6)

с учетом (6) уравнение (5). принимает форму

iQ,

fo(, 1 .1 + (f.-€f)SoV,

d,

doUi

(7)

Flocne интегрировани  (7) получает.

с .

что

0.U

. з;

, (g,-Ea)SoU

2 и,а„

или

+ (, +

. и f

Л d, ,,5о . ()5„и

-1ТГ N d; Окончательно получают выражение дл  пирокоэффициента как функции поверхностного потенциал:. U

+ (,

L 1 d,

и )S°.4 ° d, 2 и,а„ J :

Может быть построена калибровочна  крива  дл  измерительной головки . Дл  построени  калибровочной г

10

15

кривой с учетом замены образцов целесообразно использовать зависимость образующегос  поверхностного зар да Q от посто нного напр жени  на входе и (9).

Таким образом строитс  семейство калибровочных кривых с параметром d.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  поверх- . ностного потенциала, содержащее генератор переменного напр жени  и последовательно соединенные усилитель, выпр митель , блок сравнени  и индика0

   5

   0

   тор.

   отличающеес 

   тем.

   что, с целью уменьшени  погрешности измерени  и повышени  входного сопротивлени  устройства, в него дополнительно введены дифференциальный динамический конденсатор с трем  обкладками , выполненный из сегнетокерами- ки, и источник опорного напр жени , причем две крайние обкладки дифференциального конденсатора включены между выходом генератора переменного напр жени  и входом усилител , средн   обкладка служит входом устройства , а выход источника опорного напр жени  подключен к второму входу |блока сравнени .

   9 Шо1 lU l ФиеЛ