Описание измерительного стенда. Стенд предназначен для освоения методики определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений твердых диэлектриков
Стенд предназначен для освоения методики определения удельных объемного и поверхностного сопротивлений твердых диэлектриков, изучения этих характеристик в зависимости от температуры и частоты.
Измерительный стенд включает в себя термостат и тераомметр Е6-13А.
Описание работы термостата приведено в подразд. 1.2.
Тераомметр Е6-13А конструктивно выполнен в виде переносного нас-тольного блока в унифицированном корпусе. Применяемый метод измерения сопротивления основан на сравнении измеряемого сопротивления с образцовым с помощью усилителя, охваченного глубокой обратной связью. В качестве операционного усилителя применяется балансный усилитель постоянного тока. При проведении измерений по линейным шкалам источник измеряемого напряжения и образцовый резистор образуют искусственный генератор тока, измеряемое сопротивление включается в цепь обратной связи. При проведении измерений по обратно пропорциональным шкалам источник измерительного напряжения и измеряемый объект образуют искусственный генератор тока.
Блок-схема измерения сопротивления показана на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Блок-схема измерения сопротивления
Порядок выполнения работы
1) Ознакомиться с краткими сведениями из теории и правилами по технике безопасности. Получить у преподавателя исследуемый образец и электрод.
2) Перед началом измерений зафиксировать геометрические параметры исследуемого образца и электродов:
d1 – диаметр электрода «С» (рис. 2.3), м;
d2 – внутренний диаметр электрода «К») (см. рис. 2.3), м;
h – толщину исследуемого образца, м.
3) Образец с электродом установить в приемную кассету термостата
(см. рис. 2.3). Закрепить образец при помощи крепежных винтов. Обратите внимание на то, чтобы зазор между электродами «С» и «К» не превышал 2,2 мм.
4) Соединить выходной шнур кассеты термостата с входными гнездами тераомметра. В процессе измерения RV электрод «С» является измерительным, «Н» – напряжения, «К» – охранным. В процессе измерения Rs электрод «С» является измерительным, «К» – напряжения, «Н» – охранным.
Измерение значений объемного и поверхностного сопротивлений выполнить в диапазоне температуры 30 – 80°С с шагом 5°С. Результаты измерений занести в табл. 2.3.
5) Перевести регулятор «Установка t» термостата в крайнее положение против часовой стрелки.
6) Включить термостат (тумблером на передней панели), регулятором ус-
Рис. 2.3. Приемная кассета термостата:
1, 5 – планки; 2 – основание (электрод «Н»; 3, 4 – крепежные винты; 6 – исследуемый образец; 7 – электрод «К»; 8 – электрод «С»
| тановки температуры выставить значение 30°С. Тумблером на приемной кассете переключить стенд в режим измерения  .
7) Включить тераомметр.
8) При достижении заданного значения температуры на термостате начинает мигать красная лампочка «Н». В этот момент необходимо записать значение , перевести тумблер на приемной кассете термостата в положение
|
и зафиксировать его значение. Ручкой регулировки температуры термостата
выставить другое значение.
9) После окончания измерений выключить термостат и тераомметр.
10) Рассчитать значения удельных объемного 
, Ом × м, и поверхностного 
, Ом, сопротивлений по следующим формулам:
; (2.9)
, (2.10)
где D = (d1 + d2)/2, м; (2.11)
– измеренное объемное сопротивление, Ом;
g – зазор между электродами «С» и «К», м;
– измеренное поверхностное сопротивление, Ом.
11) Построить графики 
и 
.
12) Подготовить отчет по лабораторной работе.
Содержание отчета
1) Цель работы.
2) Краткая характеристика изучаемых величин.
3) Описание исследуемого диэлектрика.
4) Блок-схема измерений.
5) Сводная таблица с результатами измерений и расчетов (табл. 2.3).
6) Графики температурной зависимости удельных объемного и поверх-ностного сопротивлений исследуемого образца.
7) Вывод по результатам лабораторной работы.
8) Ответы на контрольные вопросы.
Таблица 2.3
Зависимость параметров исследуемого образца от температуры
| Измеряемый параметр | Температура термостата t,°С | ||||||||||
Измеренное объемное сопротивление  МОм
| |||||||||||
Измеренное поверх-ностное сопротивление  МОм
| |||||||||||
Удельное объемное сопротивление  МОм · м
| |||||||||||
Удельное поверхностное сопротивление  Ом
|
Диаметр электрода «С» d1 = м.
Внутренний диаметр электрода «К» d2 = м.
Толщина исследуемого образца h = м.
Контрольные вопросы
1) Что такое токи абсорбции, какова их природа?
2) Какие виды электропроводности твердых диэлектриков известны? Как их определить?
3) От чего зависит удельная поверхностная проводимость твердых тел?
Лабораторная работа 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: исследование удельного сопротивления, температурного коэффициента удельного сопротивления различных металлов и сплавов.