Описание лабораторной установки и экспериментальных образцов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 17Следующая ⇒

Измерение сопротивлений твёрдых диэлектрических материалов производится по схеме, представленной на рис. 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема измерения r _v и r _s

На схеме обозначено:

ИП - источник питания ( УИП-2 );

Т₁ - тумблер подключения схемы к источнику питания;

П₁- переключатель полярности напряжения питания;

П₂ - переключатель электродов для измерения r_v, r_s образца;

КУ - контактирующее устройство для подключения образца к источнику

питания;

V – вольтметр на лицевой панели УИП-2;

А – микроамперметр – цифровой измерительный прибор В7-27А;

ВЭ (НЭ) - верхний (нижний) электрод образца;

ОК - охранное кольцо;

r_s, r_v - положение переключателя П₂ для измерения r_s и r_v.

Особенностью измерения сопротивлений при определении r _s и r _v является использование трёхэлектродной схемы в отличие от обычной двухэлектродной схемы измерения активного сопротивления. Это связано с тем, что в процессе измерения необходимо исключить влияние на результат измерения либо поверхностных токов, когда измеряется r_v, либо объёмных токов при измерении r_s. Для этого при измерении r_v заземляется охранное кольцо - третий электрод (рис 1.3 б). В результате поверхностные токи между охранным кольцом и верхним электродом уходят в землю и не влияют на величину измеряемого тока через объём между верхним и нижним электродами.

При измерении r_s заземляется нижний электрод (рис 1.3 в) и объёмные токи не влияют на результат измерения тока, текущего по поверхности, между охранным кольцом и верхним электродом.

На рис.1.3 представлены конструкция образца и схемы подключения электродов при измерении r_s_,r_v_.

Рисунок 1. 3 - Конструкция экспериментальных образцов

а) Расположение верхнего электрода и охранного кольца,

б) Подключение электродов при измерении r_v,

в) Подключение электродов при измерении r_s.

В качестве диэлектрика в образцах используется пористый, гигроскопичный материал - технический картон разной толщины, которая указана на образце в мм. Диаметр верхнего электрода D₁= 50 мм, внутренний диаметр охранного кольца D₂ = 54 мм, для всех образцов. Часть образцов находится в эксикаторе с повышенной влажностью, а другая - в плотно закрытом эксикаторе с влагопоглотителем. Различие образцов по влажности позволяет оценить её влияние на значение r_s и поверхностную проводимость.

Методика проведения лабораторных измерений

1. Внимательно осмотреть лабораторную установку и измерительные приборы. Определить, где находятся выходы источников питания, ручки регулировки выходного напряжения, приборы для контроля тока и напряжения, уточнить пределы регулирования напряжения и измерения тока через образец, а также, где находятся сухие и влажные образцы.

2. Отсоединить два провода, идущие от источника питания к элементам коммутации и образцам, и включить приборы для прогрева.

3. Взять один из влажных образцов и установить его в контактирующее устройство. Убедиться, что охранное кольцо не касается верхнего электрода на образце, а гиря не касается охранного кольца. Обязательно закрыть устройство защитным кожухом для обеспечения электробезопасности. Кожух должен устанавливаться до включения напряжения питания на образец. Снимать кожух и менять образец можно только после окончания измерения и отключения питающего напряжения, которое можно осуществлять либо тумблером Т₁, либо после установления ручками регулировки нулевого напряжения на выходе источника питания, отключением питающих цепь проводов.

4. Убедиться по вольтметру, что напряжение, на обоих выходах источника питания установлено на нуль, и подключить питающие провода к выходу источника 0-50 В.

5. Нажать кнопку тумблера Т₁ подключив образец к выходу источника питания. Установить переключатель П₂ в режим измерения r_v.

6. Медленно увеличивая напряжение на выходе источника и контролируя его значение по вольтметру УИП-2, определить по цифровому индикатору прибора В7 - 27А наличие и величину тока, протекающего через образец.

7. Установить удобное для расчёта значение напряжения (10…20…300В) и через 1 мин. записать в таблицу измерений величину установившегося тока и значения напряжения.

8. Переключателем П₁ изменить полярность питающего напряжения и через 1 мин. записать в таблицу измерений значение установившегося тока через образец.

9. Переключателем П₂установить режим измерения r_s и повторить операции по п.п. 6,7 и 8.

10. Уменьшить напряжение на выходе источника питания до нуля, отключить источник питания от образца, снять кожух с контактирующего устройства, заменить образец, соблюдая по п. 3 указания, и повторить измерения по п.п. 6,7,8,9.

11. Взять один из сухих образцов и установить его в контактирующее устройство, соблюдая требования п. 3.

12. Подключить провода к выходу источника питания 0 - 300 В и произвести измерения строго соблюдая рекомендации п.п. 5... 10.

13. Измерения провести для трёх сухих и трёх влажных образцов.

14. По результатам измерений рассчитать и занести в таблицу значения r_v и r_s, используя формулы:

(7)

(8)

15. Оценить результаты измерений и сделать выводы по работе.

Таблица измерений

Образец	изме- ряе- мый пара-метр	U [В]	I [A]	I_ср [A]	R_v [Ом]	R_s [Ом]	ρ_v [Ом∙м]	ρ_s [Ом]	влаж-ность образ-ца
№ d =	ρ_v					_		_

	ρ_s				-		_

№ d =	ρ_v					_		_

	ρ_s				_		_

Контрольные вопросы

1. Что называется электропроводностью?

2. Какой физический смысл имеет удельная проводимость?

3. Какие токи могут протекать в диэлектрике?

4. Почему отсчёт тока через образец следует производить через 1 мин. после включения напряжения?

5. Что такое r_v и r_s и каковы единицы их измерения в системе СИ?

6. Как влияет влажность на проводимость образцов?

7. Какова особенность схемы измерения?

8. Почему измерения тока в образце проводятся при двух полярностях питающего напряжения?

9. Как определить, влажный или сухой образец?

Литература

1. Н. П. Богородицкий, В. В. Пасынков, Б. М. Тареев, «Электротехнические материалы», Л.: «Энергия», 1997 г.

2. В. В. Пасынков, «Материалы электронной техники», М.: ВШ., 1980 г.

3. Ф. Воробей, С. Н. Кураева, А. П. Казанцев, «Лабораторный практикум», ч.1., Мн.:РТИ, 1991г.

4.А.П. Казанцев,«Электротехнические материалы», Мн.: Дизайн ПРО, 1998 г., 2001 г.

Лабораторная работа №2

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!