Способ измерения поверхностной плотности заряда диэлектрика

(511 4 С 01 В. 29/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИ БРЕТЕН ВТОРСНО Ф 16итут электронСтепан 8)(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙПЛОТНОСТИ ЗАРЯДА ДИЭЛЕКТРИКА(57) Изобретение относится к технике измерения электрических характеристик поляризованных диэлектриков,Цель изобретения - повышение точности и безопасности измерений. Предложенный способ заключается в следующем. Возбуждают механические колебания электрода, расположенного надзакрепленной поверхностью диэлектрика, Измеряют ток, индуцированный в трет, 1 ил,(21) 3860263/24-21(71) Московский ипсного машиностроения(53) 621,37.7(088. СВИДЕТЕЛЬСТВ цепи подвижного электрода при двухразличных значениях компенсирующегонапряжения и меньших напряжений ион.ной компенсации. Поверхностную плотность заряда определяют по формуле,использующей в качестве переменныхвеличин измеренные значения. Схема способа поясняется чертежом, гдеприведены следующие обозначения: бповерхностная плотность заряда диэлектрика; б - поверхностная плотность заряда, индуцированного наверхнем электроде; 11 - постоянное напряжение, подаваемое на электроды свнешнего источника питания; Т - токво внешней цепи; сЬ - толщина диэлектрика; Ее и Е - Всличины напряженности электрического поля соответственно в зазоре и внутри образца;с 1 - величина зазора электрод-элекИзобретение относится к технике измерения электрических характеристик поляризованных диэлектриков, а именно к способам определения величины поверхностной плотности заряда электретов.Целью изобретения является повышение точности и повышение безопас- ности измерений.Сущность способа измерения поверхностной плотности заряда диэлектрика заключается в том, что измерения проводят вибрационным методом в условиях частичной компенсации поля диэлектрика за счет приложения к измерительному конденсатору с диэлектри ком двух значений компенсирующего напряжения, по величине существенно меньших потенциала поверхности электрета. Измеряют ток в цепи конденсатора, а поверхностную плотность заряда определяют по измеренным значениям тока в условиях частичной ком- пенсации бЬлЕЕ 6 Ь(Уг-П )ЕЕ 1,г . Р.1,-1,Сущность изобретения и вывод расчетной формулы поясняется чертежом. Буквами на чертеже обозначены:б - поверхностная плотность зарядадиэлектрика;о - поверхностная плотность заряда, индуцированного на верхнемэлектроде;П - постоянное напряжение, подаваемое на электроды с внешнегоисточника питания;ток во внешней цепи;толщина диэлектрика;величина напряженности электрического поля в зазоре; Е - величина напряженности электрического поля внутри образца; Й - величина зазора электрод-электрет,45Способ измерения поверхностнойплотности заряда диэлектрика, заключающийся в том, что возбуждают механические колебания электрода, 5 О расположенного над закрепленной поверхностью диэлектрика, измеряют переменный ток в цепи электрода, прикладывают к электроду и измеряют напряжение компенсации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и повышения безопасности измерений, измеряют ток, индуцированный в цепи подвижного электрода при двух различных значеЙч Йб1==Б Йг. Йг. бЬл П+, о 1Прн возбуждении механических колебаний электрода в цепи потечет переменный тоК: где В - площадь электрода.Значение тока в цепи прямо пропорционально приложенному напряжению: 7395 2Измеряют ток 1 при П =О1 1 ф 5 и ток 1 при небольшом (порядка нескольких вольт) напряжении У Сравнивая формулы 1 и 2, получим; Поверхностная плотность заряда15диэлектрика может быть рассчитана поформуле причем по этой формуле может определяться как величина поверхностнойплотности заряда, так и знак заряда,Измерение поверхностной плотностизаряда по предлагаемому способу производится следующим образом,Измеряемый образец помещают в измерительную ячейку, состоящую из двухэлектродов, один из которых (вибрирующий) расположен на расстоянии Йот поверхности электрета. Вибрацияэлектрода осуществляется с помощьюмагнитоэлектрического вибратора. Отвнешнего источника питания на электроды подается небольшое постоянное35 напряжение У,. В частном случае ономожет равняться нулю, Измеряют токво внешней цепи 1, . Затем на электроды подают напряжение 0, равноенескольким вольтам, измеряют его с40 помощью вольтметра .и определяют ток1 . По формуле (3) рассчитывают поверхностную плотность заряда б . Формула изобретения1307395 4Я Е - произведение диэлектрической постоянной на диэлектрическую проницаемость диэлектрика;Ь - толщина диэлектрика;11 - значения индуцированных токов соответственно при первом и втором напряжениикомпенсации. ниях компенсирующего напряжения,меньших напряжений полной компенсации, а поверхностную плотность заряда определяют по формуле(ц -ц )ее Ь 11 12 где б - поверхностная плотность заряда; Составитель В.СтепанкинРедактор М.Циткина Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко Заказ 1629/4 б Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5