Формат файла с результатами измерений

Результаты измерения сохраняются в файл формата CSV. Первой строкой идут заголовки столбцов с указанием величины и размерности. Далее идут два (или три – вместе с дополнительным каналом) столбца с измеренными значениями напряжения и тока.

Порядок проведения измерения

Для проведения измерения на настроенном стенде требуется выполнить следующие действия:

· Установка образца в оснастку с прижимными контактами: ослабить или отвинтить винты на всех контактах; при необходимости на токовые контакты нанести индиевый припой; поместить образец под контакты; затянуть винты для фиксации контактов на образце; подключить провода от приборов к потенциальным и к токовым контактам.

· Охлаждение образца: поместить оснастку с образом в криостат; залить азот. Необходимо чтобы во время всего измерения в азоте находился образец и токовые контакты.

· Запуск измерения: включить приборы; запустить программу для автоматизации измерения; указать параметры развёртки тока (начальное значение, конечное значение, шаг); в интерфейсе программы нажать кнопку «Run». Далее можно будет наблюдать процесс измерения.

· Просмотр и сохранение результатов: результат измерения, т.е. вольтамперная характеристика образца, будет отображен на графике в главном окне программы. Данные можно сохранить в файл, для этого надо нажать «Save…», появится стандартный диалог для указания имени сохраняемого файла.

· После измерения: закрыть программу; выключить приборы; оснастку с образцом достать из криостата; открепить образец; отогреть образец до комнатной температуры.

Стенд для измерения вольтамперок на переменном токе

Введение

Стенд служит для измерения вольтамперных характеристик ВТСП-лент на переменном токе. В основе методики измерения лежит 4-х-контактный метод. Помимо проблем, возникающих при измерении вольтамперных характеристик на постоянном токе, и решаемых, главным образом, 4-х-контактным методом, при измерениях на переменном токе возникает ряд других проблем.

Одной из таких проблем является наличие на образце напряжения вызванного собственной индуктивностью образца. Данная проблема решается путём измерения мгновенного напряжения на образце при определённой фазе сигнала (подробнее см. приложение). Как правило, такое измерение производится при помощи осциллографа или lock-in amplifier-а.

Реализация

В основе стенда лежит lock-in amplifier, который захватывает мгновенное значение измеряемого сигнала при заданной фазе опорного сигнала.

Схема измерительного стенда показана на рис. На образец подаётся переменный ток, с заданной частотой и амплитудой. Сигнал с образца снимается 4-х-контактным методом, и подаётся lock-in amplifier-у в измерительный канал. При помощи шунта снимается информация о фазе, частоте, и амплитуде тока, протекающего через образец. Сигнал с шунта фильтруется и усиливается при помощи предусилителя, и подаётся lock-in amplifier-у в опорный канал. На основе данных о частоте сигнала и параметров шунта вычисляется необходимая фаза захвата, и производится измерение. Сигнал с предусилителя дублируется на вольтметр, при помощи которого контролируется коэффициент усиления предусилителя, и измеряется амплитуда сигнала с шунта.

Измерение производится в автоматическом режиме. Работа приборов управляется с компьютера.

Основные параметры стенда (в базовой конфигурации):

· Амплитуда тока: до 300 А с шагом 1 А.

· Диапазон частот: от 40 до 300 Гц.

· Оснастка с прижимными контактами на ленту позволяет промерять ВАХ лент длиной от 5 до 10 см и шириной до 1 см.

· Измерение проводится при температуре жидкого азота.

· Результаты измерений сохраняются в файл формата CSV.

В стенде использованы следующие приборы: источник переменного тока Cryotrade IT500; шунт градуированный 75 мВ на 300 А; предусилитель Stanford Research SR560; lock-in amplifier Ametek (Signal Recovery) 7265; мультиметр Agilent 34401A.