SU1485157A1 - Способ измерения поверхностной плотности заряда электрета - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повыше2

ние точности путем увеличения отношения С/Ш. Для достижения цели подвижный электрод 1 устанавливают на минимальном расстоянии от поверхности электрета 2, вследствие чего при малых плотностях поверхностного заряда электрета 2 повышается уровень полезного сигнала. Затем измеряют максимальное значение тока в измерительной цепи, а также интервал между соседними моментами наиболее резкого изменения тока. Поверхностную плотность заряда электрета определяют по максимальному значению тока и измеренному интервалу времени. Устр-во, реализующее способ, включает подвижный электрод 1, закрепленный на вибраторе 5, электрет 2, размещенный на подложке 3. Электрод 1 и подложка 3 подключены к измерительному прибору 4. 1 ил. §

(Λ

с

I

ς

4*

а

СП

сп

>

1485157

3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поверхностной плотности заряда электрета.

Цель изобретения — повышение точности путем увеличения отношения сигнал/шум.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства, реализующего способ измерения поверхностной плотности заряда электрета.

Устройство, реализующее способ изме- 10 рения поверхностной плотности заряда электрета, включает подвижный электрод 1, установленный на заданном расстоянии от электрета 2, размещаемого на подложке 3, · причем подвижный электрод 1 и подложка 3 подключены к измерительному прибору 4. Подвижный электрод 1 закреплен на вибраторе 5, обеспечивающем движение электрода 1 по гармоническому закону по нормали к поверхности электрета 2.

Способ измерения поверхностной плот- 20 ности заряда электрета реализуется следующим образом.

Устанавливают подвижный электрод 1.на минимальном расстоянии от поверхности электрета 2, измеряют максимальное значе- 25 ние тока в измерительной цепи, а также интервал между соседними моментами наиболее резкого изменения тока (периодическими) .

Изменение тока в измерительной цепи, как следует из уравнений Максвелла, опи- 30 сывает выражение

._ еЗооухоСозш/___ ί 1 \

¹ Ь[ ε(χ+Χο5ίηω/)/ί-(-ΐΡ

Эта формула получена, учитывая, что

35

Дифференцируя (1) по времени, решая уравнение ί'(ί)=0 относительно I и подставляя полученное значение времени в (1), получаем

_Д 2Δ((3κ — β)'ίΗ4>Μ ιγ)\ 40

где β = +

а = εα+Δ;

χ — среднее расстояние между подвижным электродом 1 и электродом 2; 45

х₀ — амплитуда колебаний подвижного электрода 1;

ΔΖ — интервал времени между соседними моментами наиболее резкого прохождения тока через нулевой уровень; 50

Дак€. — максимальное значение генерируемого тока;

5 — площадь поверхности электрета 2;

4

Δ — толщина электрета 2; ε — диэлектрическая проницаемость

электрета 2.

Таким образом, за счет максимально возможного приближения электрода 1 к поверхности электрета 2 повышается уровень полезного сигнала при малых плотностях поверхностного заряда электрета 2. При этом использование соотношения (2) позволяет определить поверхностную плотность заряда при негармонической форме сигнала в измерительной цепи, что имеет место ггри малых расстояниях до электрета, а определение зависимости тока в цепи подвижного электрода 1 и определение по ней времени ΔΖ как интервала времени между наиболее резкими периодическими изменениями тока позволяет повысить точность определения интервала времени Δί.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения поверхностной плотности заряда электрета, включающий размещение подвижного электрода над поверхностью электрета, приведение подвижного электрода в колебательное движение по гармоническому -закону по нормали к поверхности электрета, измерение максимального значения тока на выходе подвижного электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем увеличения отношения сигнал/шум, расстояние между подвижным электродом и поверхностью электрета устанавливают минимальным, определяют зависимость тока на выходе подвижного электрода от времени, измеряют интервал времени между соседними периодическими моментами наиболее резкого изменения тока и определяют поверхностную плотность заряда электрета по формуле

   χί2^3α-β)²^

   8πΔ5-\7αβ—с?—2 ε ~ Ао ’

   где а = гх+Ь; β =

   х — расстояние между подвижным электродом и поверхностью электрета;

   Хо — амплитуда колебаний подвижного электрода;

   Δί — интервал времени между соседними периодическими моментами наиболее резкого изменения тока;

   Ц«.хс. — максимальное значение тока на выходе подвижного электрода;

   5, Δ — площадь поверхности и толщина электрета соответственно;

   ε — относительная диэлектрическая проницаемость электрета.