Осциллографический способ определения петли диэлектрического гистерезиса сегнетоэлектриков

СКИХ ЕСКИХ СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИРЕСПУБЛ 9) 01) 3(51) 0 01 Н 31/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ го ый киес.19 нет ки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (71) Ростовский ордена трудовКрасного Знамени государственуниверситет(54)(57) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕТЛИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИСТЕРЕЗИСА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ основанный на подведении переменного управляющего напряжения к последовательно включенным исследуемому образцу с емкостью С) и эталонному конденсатору с емкостью Сэ и регистрации на экране осциллографа кривой зависимости мгновенных значений поляризации исследуемого образца от напряжения на нем, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения поля переполяризации и диэлектрических потерь зависимости поля от поляризации указанную кривую снимают в режиме зарядового управления при С), Сэ, причем на вертикальные отклоняющие пластины осциллографа подают управляющее напряжение, а на горизон- Е тальные отклоняющие пластины - напряжение с исследуемого образца.Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначенодля использования при исследованиии прогнозировании свойств сегнетоэлектриков, а также построении приборов на их основе.Известен осциллографический способ определения зависимости междумгновенными значениями двух пере"менных электрических величин,предусматривающий подачу. этих величин 30на вертикальные и горизонтальныеотклоняющие пластины осциллографаи регистрацию на его экране кривойискомой зависимости 1,Однако согласно способу предполагается подведение к осциллографувеличин, непосредственно отображающих функцию и аргумент исследуемой зависимости. Для определенияже петли диэлектрического гисте,резиса сегнетоэлектриков данныйспособ должен дополняться рядом подготовительных (преобразовательных)операций с подводимыми переменнымиэлектрическими величинами, 25Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретениюявляется осциллографический способопределения петли диэлектрического.гистерезиса сегнетоэлектриков, заключающийся в подведении переменногоуправляющего напряжения к последо.вательно включенным исследуемомуобразцу с емкостью С и эталонномуконденсатору с емкостьв Сз и регистрации на экране осциллографа кривой зависимости мгновенных значе-.,ний поляризации исследуемого образца от напряжения на нем в режимеуправления напряжением при С ъСпутем подачи на вертикальные отклоняющие пластины осциллографа напряжения с эталонного конденсатора,а на горизонтальные отклоняющие пластины - управляющего напряжения.При практической Реализации Указанного способа по схеме Сойера-Тауэра зарегистрированная зависимостьвозбуждаемого на исследуемом образце зарядаот управляющего напряжения У при периодическом изменениипоследнего дает воэможность находить величины спонтанной и полнойполяризации, дифференциальную диэлектрическую проницаемость, пороговое поле поляризации, коэрцитивнуюсилу и диэлектрические потери петли зависимости поляризации от поля в режиме управления напряжением(2.Однако при разработке конкретныхконструкций на сегнетоэлектриках,например, биморфов, пьеэотрансфор- - 60маторов, пироэлектрических датчиковвозникает необходимость в измерениии других важных параметров.Целью изобретения является обеспечение возможности измерения поля 65 переполяризации и диэлектрических потерь петли зависимости поля от поляризации.Поставленная цель достигается тем, что согласно осциллографическому способу определения петли ди. электрического гистерезиса сегнетоэлектриков, основанному на одведении переменного управляющего напряжения к последовательно .включенным исследуемому образцу с емкостью С и эталонному конденсатору с емкостью Сзи регистрации на экране осциллографа кривой зависимости мгновенных значений поляризации исследуемого образца от напряжения на нем, указанную кривую снимают в режиме зарядового управления при СрС причем на вертикальные отклоняющие пластины осциллографа подают управляющее напряжение, а на горизонталь.ные отклоняющие пластины - напряжение с исследуемого образца,На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 зависимость напряжения у на исследуемом образце от его заряда ц ( зависимость поля от поляризации), полученная с использованием для сегнетоэлектрика триглицинсульфата прнсинусоидальном изменении заряда с частотой 50 Гц. ( Пунктиром изображена та же зависимость, найденная с помощью известного способа (2 ).Исследуемый образец (сегнетоконденсатор) 1 последовательно включен с емкостью С и эталонным конденсатором 2 с емкостью Сз, питание которых производится от источника 3напряжения 0. Измерительным приборомявляется осциллограф 4, вертикальные отклоняющие пластины которогоподключены к выводам образца 1,а горизонтальные отклоняющие пластины - к выводам источника 3. Поскольку С;ьСз, заряд ц на эталонном конденсаторе 2 определяетсявеличиной напряжения Н, т.е. Ч =Чэ ".с0В процессе регистрируются напряжения У и У и на экране осциллограФа 4 наблюдается Фактическая зависимость У(1 М) (фиг.2). На полученной петле гистерезиса четко выделяется пороговое напряжение У,соответствующее пороговому изменению заряда, ограничивающему диапазон обратимых линейных изменений0(Ч), Величина напряжения Бд, развиваемого на образце 1 при его пере.ключении, оказывается вдвое меньшейвеличины Ня, а величина О, в своюочередь, примерно на 30 не достаетдо коэрцитивной силы У , определяемой известным способом (2,Таким образом, предлагаемый способ, как и известный, позволяет оцеГ.Рогулич Техред И.Гайду Корректор Г. Решетни Редакто аказ 9294/37ВНИИ Тираж 710Государственного комитета СС елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,ианое 303 5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,нить такие характеристики диэлектрического гистереэиса сегнетоэлектриков, как .спонтанная и полная поляризация, а также пороговое полеполяризации. Вместе с тем, он, благодаря обеспечиванию возможности измерения поля переполяризации идиэлектрических потерь петли 0,удачно дополняет известный способ,позволяющий измерять коэрцитивноеполе и диэлектрические потери петлиак(0 Х)