Способ измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕН Е К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬС Изобретениеческим исследовпользовано дляжидких сред, наанизотропных жлов. ГОСУДАРСТВЕН.ОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский институт фотоэлектро ники(56) Авторское свидетельство СССРМ 1485113, кл. 6 01 й 27/02, 1989.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГОСОПРОТИВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНОЙЖИДКОСТИ(57) Использование; в области физико-химических исследований для измерения сопроотносится к физико-химианиям и может быть исизмерения сопротивления пример заряженных или идкостей.(жидких кристал)Известен способ измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости путем пропускания тока по токовым электродам и измерения разности потенциалов между потенциальными электродами,Недостатком этого способа является невозможность исключения влияния на результат измерения реактивной составляющей (электрической емкости) полного сопротивления системы между электродами, которая возникает при взаимодействии электрод - жидкость.Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости путем измерения тока и разности потенциалов Ьо в перпендикулярных направлениях, анизотропию удельного сопротивления . ри -р определяют по формуле 19 Ыао 1 786004 А 1(51)5 0 01 й 27/02,0 01 Й 27/22 тивления жидких сред, например, заряженных или анизотропных жидкостей (жидких кристаллов). Способ состоит в измерении амплитуды напряжений на делителе напряжений, состоящем из последовательно соединенных образцового конденсатора и полного сопротивления между электродами, и на полном сопротивлении в горизонтальном и перпендикулярном направлениях на двух частотах входных сигналов каждый, а анизотропию удельного сопротивления рассчитывают по формуле. 2 ил,ри - р =К -Лвгде К - коэффициент пропорциональности.Недостаток известного способа (прото- Я типа) заключается в невозможности исключения влияния на результат измерения реактивной составляющей (электрической ф емкости) полного сопротивления системы.,между электродами, которая возникает при ОО взаимодействии электрод - жидкость. Кро- . 0 ме того, измеряются разные величины, ток (и напряжение.(Целью изобретения является повыше- р ние точности и упрощение измерения анизотропии удельного сопротивления жидкости.Цель достигается тем, что по способу ф. измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости путем измерения электрических параметров сопротивлений между электродами в перпендикулярных направлениях измеряют амплитуды напряжений на делителе напряжения, состоящем из последовательно соединенных образцовом конденсаторе и двух электродов, междукоторыми находится исследуемая жидкость, на двух частотах входных сигналов раздельно во времени, а анизотропию удельного сопротивления жидкости определяют по формулегде ки =, к)2 -- отношения амп 0)о 1 ОВ 2011 В 2литуд напряжений на делителе Во к амплитудам напряжений 01 в перпендикулярном направлении между электродами 7 и 9 ячейки жидкости на двух частотах йИ и вг входных сигналов соответственно,к 1 = - , Кг = -- ОТНОШЕНИЯ аМПЛИОг ОО 201 02туд напряжений на делителе Оо к амплитудам напряжений 0- в горизонтальном направлении между электродами 7 и 8 ячейки на двух частотах в и с)2 входных сигналов соответственно;Р - коэффициент анизотропии удельного сопротивления жидкости.При вычислениях исключается влияние на результат измерения реактивных составляющих(электрической емкости) полных сопротивлений между парами электродов в перпендикулярных направлениях, которые возникают при взаимодействии электрод - жидкость, Кроме того, измеряется лишь один параметр - амплитуда напряжений.На фиг. 1 и 2 представлены схемы, поясняющие сущность способа измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости,Схема на фиг. 1 содержит генераторы 1 и 2 переменного напряжения с частотами в 1 ивг соответственно, два ключи 3 и 4, образцовый конденсатор 5, цилиндрйческую полную ячейку 6, выполненную из политетрафторэтилена, штырьевые электроды 7-9 с закругленными концами, выполненные из латуни и установленные в одной плоскости блоки 10, 11 измерения; Электроды 7 и 9 установлены по одной оси, а расстояния между электродами 7 и 8, 7 и 9 одинаковы. Оси электродов перпендикулярны продольной оси цилиндра, Штырьевые электроды расположены на трех вершинах условного квадрата, в плоскости которого лежит продольная ось цилиндра.При измерении анизотропии удельного сопротивления жидкости подключают ключом 4 штырь 8 к общей шине при измерении горизонтального сопротивления, а при измерении перпендикулярного сопротивления - соответственно штырь 9. В каждом издвух случаев измеряют амплитуды напряжений на делителе Оо и среднем электроде 7 -0 на двух частотах а 1 и ц)2 входных сигналов соответственно.5 На фиг. 2 представлена электрическаясхема замещения делителя напряжения, гдеэлектрическая проводимость между двумяэлектродами представлена параллельнымсоединением конденсатора С и сопротивле ния жидкости В, которые характеризуютэлектрическую систему полной проводимости между электродами.Комплексное напряжение в цепи делителя15 1 1Оо= Овых, + Овых( - +)йС) - ., (1)Й ФСогде Оо и Овых - комплексные напряжения навходе и выходе делителя соответственно,Преобразуя (1), получимОо С 1- =(1 + - )+ - - - . (2)Модули комплексных напряжений естьизмеряемые амплитуды напряжений Оо иОвых. Тогда квадрат модуля (2) будетОо С 1=( + - )2+ (З)Овых Со Р С, йУсловно обозначим отношение амплитуд напряжений через30 Оо(4)ОвыхПри измерениях на двух частотахв 1 и вг входных сигналов получим системуиз двух уравнений с двумя В и С неизвест ными(5) 40 ГДЕ х 1 = - , Кг = -- ОТНОШЕНИЯ аМй 1 Оог 102 45 плитуд напряжений на двух частотах а 1 и йг входных сигналов соответственно(6) 55 образом осуществляется ра мерение составляющих полноения между электродами. Таки дельное сопротия амп 2 напрянии О лярном х входмплиолном О- - в частоПри измерении в горизонтальном направлении определяются отношения напряжений 1 и к 2 на двух частотах в и вг входных сигналов соответственно и определяется сопротивление в горизонтальном направлении - В- согласно выражению (6),При измерении в перпендикулярном направлении определяются отношения напряжений Ь 1 и Ь 2 на двух частотах в 1 и юг входных сигналов соответственно и определяется сопротивление Й в перпендикулярном направлении согласно выражению (6).КоэфФициент анизотропии удельного соп ротивления жидкости Таким образом, анизотропия удельного сопротивления жидкости определяется лишь амплитудами напряжений. При этом исключается влияние реактивных (емкостных) составляющих полных сопротивлений систем между электродами в перпендикулярных направлениях, что позволяет повысить точность измерений.Формула изобретения Способ измерения удельного сопротивления анизотропной жидкости, включающий измерение электрических параметров полных сопротивлений между электродами в перпендикулярных направлениях, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измеряют амплитуды напряжений 5 на делителе напряжений, состоящем из последовательно соединенных образцового конденсатора и полного сопротивления между электродами, и на полном сопротивлении между электродами в перпендикуляр ном и горизонтальном направлениях надвух частотах каждый, а анизотропию удельного сопротивления рассчитывают по формулеФ где Мц = - , Ь 2 = -- отношенО(01 ОЮ 2ОцОцлитуд напряжений Ою - на делитележений и на полном сопротивлемежду электродами в перпендикунаправлении на двух в,со 2 частотаных сигналов;йн Оо 2Ь - , к 2 = -- отношения1 - 02туд напряжений на делителе Оо и насопротивлении между электродамигоризонтальном направлении на двутах входных сигналов.1786004 Корректор Т,Вашков едакто роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ 224 ВНИИПИ Г Составитель Т.Рзаев Техред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5