ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЕМКОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЕМКОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА Д. Отчет по лабораторной работе 3 по дисциплине Материалы и компоненты электронных средств
Скачать 149.92 Kb.
|
|
| (2.1) |
где – радиус диэлектрика
Далее найдём диэлектрическую проницаемость по формуле 2.2:
Расчёты производились при комнатной температуре
| (2.2) |
где С – ёмкость конденсатора
– диэлектрическая постоянная
– площадь каждой из пластин
– зазор между пластинами (толщина диэлектрика)
Поскольку диэлектрическая проницаемость находится в пределах , это означает, что диэлектрик является сегнетоэлектриком.
В качестве рабочей установки являлся измеритель ёмкости цифровой E8-4. Схема аналога данного устройства является цифровой измеритель E7-8.
Рисунок 2.1 - Схема установки цифрового измеритель E7-8
Диапазон измерения:
- емкость -0,03пФ - 15,999мкФ;
- тангенс угла потерь –
Частота измерения - 1000Гц.
Потребляемая мощность - 90Вт.
Погрешность измерения измерителя емкости Е8-4 имеет следующие значения:
- при измерении емкости - ± (0,001Сх+0,02пФ+1ед. сч.);
- при измерении тангенса угла потерь - ±( (свыше 10пФ).
Ниже представлена таблица зависимости ёмкости и тангенса угла диэлектрических потерь образца от температуры в интервале от до
Таблица 2.1 – Зависимость ёмкости и тангенса угла диэлектрических потерь образца от температуры.
| | |
20 | 1404 | 218 |
25 | 1407 | 258 |
30 | 1429 | 277 |
35 | 1466 | 251 |
40 | 1468 | 254 |
45 | 1471 | 273 |
50 | 1477 | 266 |
55 | 1479 | 219 |
60 | 1490 | 320 |
65 | 1512 | 348 |
70 | 1557 | 248 |
75 | 1579 | 249 |
80 | 1604 | 279 |
85 | 1644 | 389 |
90 | 1699 | 305 |
95 | 1750 | 400 |
100 | 1834 | 427 |
105 | 1957 | 387 |
110 | 2116 | 399 |
115 | 2319 | 440 |
120 | 2639 | 498 |
125 | 3113 | 619 |
130 | 4219 | 711 |
135 | 5779 | 849 |
140 | 7059 | 928 |
Для проверки измеренных данных воспользуемся формулой 2.1
При комнатной температуре:
Погрешность измерений приблизительно равна
Рисунок 2.2 – Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры
Рисунок 2.3 – Зависимость ёмкости диэлектрических потерь от температуры
Заключение
В ходе данной работе мы освоили методику измерения ёмкости диэлектрика на цифровом измерители Е7-8 и был построен график зависимости ёмкости диэлектрика от температуры (рис.2.3). По полученным данным был высчитан тангенс угла диэлектрические потерь в представленном диэлектрике. Был составлен график зависимости тангенса диэлектрических потерь от повышения температуры (рис.2.2) из которого мы видим, характерное падение диэлектрической проницаемости для сегнетоэлектриков на температурах 63, 83 и 100 t,℃ ввиду их нелинейного роста тангенса диэлектрической проницаемости при повышении температуры.