2015-05-26
357
1. Ознакомиться с устройством (рис. 3.2) и принципиальной схемой установки (рис. 3.3).
2. Определить масштаб вертикального отклонения:
а) кнопкой GND замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа (CH1 – Х);
б) переключатель П1 поставить в положение 1;
в) цифровой прибор M890G «Вольтметр» поставить в положение V~600;
г) с помощью автотрансформатора установить напряжение на испытуемом конденсаторе равным 150 В (по прибору «Вольтметр»);
д) регулятором VAR развернуть изображение так, чтобы отклонение луча от центра составляло 5 мм. При этом масштаб по вертикали определяется как
q = 
= 
,
где q – масштаб по вертикали, 
; U – показания «Вольтметра» при градуировке, В; С01, Со – образцовые конденсаторы (С01= 5100 пФ, Со = 2 мкФ); y – вертикальное отклонение луча при градуировке, мм.
е) Результаты занести в таблицу 3.1.
3. Определить масштаб горизонтального отклонения:
а)кнопкой GND разомкнуть горизонтальный вход осциллографа
(CH1 – Х), а кнопкой GND замкнуть накоротко вертикальный вход осциллографа (CH2 – Y);
|
|
|
б) регулятором VAR. развернуть изображение так, чтобы отклонение луча от центра составляло 35 мм. Тогда масштаб по горизонтали определится как
v = 
,
где v – горизонтальный масштаб, 
; U – показания вольтметра при градуировке, В; x – горизонтальное отклонение луча при градуировке, мм;
в) результаты занести в таблицу 3.1.
| U, B | x, мм | v, B/мм | y, мм | Со, Ф | С01, Ф | q, Кл/мм | f, Гц |
Таблица 3.1
4. Определить характеристики сегнетоэлектрического конденсатора по петле гистерезиса:
а) переключатель П1 поставить в положение 2;
б) кнопки GND CH1 – X и CH2 – Y отжать;
в) с помощью автотрансформатора установить горизонтальное отклонение луча от центра равным 10 мм и записать напряжение;
г) измерить расстояние от центра экрана до точки пересечение петли с вертикальной осью (уr);
д) измерить расстояние от центра экрана до точки пересечение петли с горизонтальной осью (xr);
е) измерить координаты вершины петли (ха, уа);
ж) зарисовать изображение петли на кальку и измерить площадь петли;
з) повторить измерения, изменяя каждый раз абсциссу петли на 5 мм;
и) результаты занести в таблицу 3.2;
Таблица 3.2
| Измеренные величины | Расчетные величины | ||||||||||
| U, В | ха, мм | уа, мм | хr, мм | уr, мм | S, мм2 | Uа, В | Qа, Кл | Сст, Ф | Ur, В | Qr, Кл | tg d |
Примечание: Ua = хa∙v; Ur = хr∙v; Qa = ya ·q; Qr = yr ·q;
tg 
= 
.
5. По полученным данным таблицы 3.2 нужно построить графики зависимостей: Qа = f(U), Сст = f(U), Qr = f(U), tg d = f(U).
6. Исследовать влияние температуры на емкость конденсатора:
а) напряжение, соответствующее максимальному значению емкости по кривой Сст = f(U), обычно равно 110−130 В, поэтому на конденсаторе с помощью автотрансформатора нужно установить напряжение, которое меньше найденного на 20−30 В (90−100 В);
|
|
|
б) кнопкой GND замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа (CH1 – X) и измерить вертикальное отклонение луча от центра экрана;
в) включить нагрев печи;
г) величину вертикального отклонения записывать через каждые 10 °С (до 90 °С).
Внимание! При достижении 100 °С немедленно отключить печь!
Результаты измерений занести в таблицу 3.3.
Таблица 3.3
| t, °С | ха,, мм | Uа, В | уа, мм | Qа, Кл | Сст, Ф |
7. По полученным данным построить график зависимостиСст = f(t).
8. Составить отчет, который должен содержать:
а) название работы и ее цель;
б) схему установки;
в) основные расчетные формулы;
г) заполненные таблицы 3.1, 3.2 и 3.3;
д) петли гистерезиса для разных напряжений;
е) зависимости Qа = f(U), Сст= f(U); Qr = f(U); tg d = f(U), Сст = f(t);
ж) вывод.
Вопросы к защите лабораторной работы № 3
1. Что такое сегнетоэлектрик?
2. Нарисовать петлю гистерезиса, назвать основные параметры петли.
3. Нарисовать принципиальную схему установки.
4. Что такое домены?
5. Как определяются масштабы по вертикали и горизонтали?
6. Как определяются потери в сегнетоэлектриках?
7. Нарисовать зависимости Qа = f(U), Сст= f(U); Qr = f(U); tg d = f(U),
Сст = f(t).
8. Как зависит емкость конденсатора из сегнетоэлектрика от температуры?
9. Где применяются сегнетоэлектрики?
