Порядок проведения работы

1. Образцами для испытаний являются пластины размером 8585 мм или диски 0,85 мм и толщиной 110 мм. Поверхности пластины должны быть плоскопараллельны и тщательно очищены.

2. Образец для испытаний установить в измерительный конденсатор. Для этого поместить образец между пластинами конденсатора (электродами) и винтом грубой регулировки, расположенным сверху на корпусе устройства, опустить верхний электрод до соприкосновения с образцом. Затем винтом поджатия, расположенным под винтом грубой регулировки, обеспечить необходимую степень сжатия образца, вращая его до тех пор, пока он не начнет проворачиваться. С помощью микрометра, установленного на корпусе измерительного конденсатора, замерить толщину образца.

3. Собрать измерительную схему (рис. 5.3):

а) для соединения генератора с измерительным мостом следует использовать кабель с тремя штекерами. На одном конце кабеля имеются два штекера: один диаметром 14,5 мм соединяется с любым из двух гнёзд генератора с надписью Out put другой используется для заземления. Штекер на другом конце кабеля соединить с гнездом «in» измерительного моста;

б) для соединения измерительного моста с селективным приёмником следует использовать второй кабель. Выход моста несимметричный, Поэтому гнездо измерительного моста с надписью Out при помощи штекера 0 14,5 мм соединить со средним гнездом панели assymm приёмника. Оболочку кабеля заземлить, вставив штекеры для заземления в гнезда с обозначением «земля»;

в) для предотвращения возможности образования рассеянных полей схему заземлить в одной точке заземления селективного приёмника;

г) подключение измерительного сосуда произвести при помощи двух кабелей, прикрепленных к панели моста. Красный кабель соединить с гнездом, отмеченным красной точкой, синий – с неотмеченным гнездом измерительного сосуда.

Генератор и селективный приёмник питаются от сетевого напряжения 220 В.

4. Включить и откалибровать селективный приёмник.

Для этого сетевой переключатель перевести в положение ОN. При этом загорится сигнальная лампа. После разогрева (5…10 мин) переключатель чувствительности прибора, а также переключатель S2 перевести в положение Calibration. Переключатель диапазонов частот S3 установить на поддиапазон 0,03…0,3 кГц и стрелку частотной шкалы установить на сетевое напряжение таким образом, чтобы отклонение стрелки mV было максимальным/

Для этого ручку потенциометра P1 вывести в крайнее левое положение» Ручкой грубой настройки C20 установить стрелку частотной шкалы Kl/S между 0,05…0,06 кГц. Затем ручкой тонкой настройки С20 добиться максимального отклонения стрелки mV.

Кнопку Cal нажать и отсчитать показания прибора mV. Отпустить калибровочную кнопку и потенциометром P1 установить стрелку прибора на отсчитанную величину. Проверить повторным нажатием кнопки. В ходе длительных измерений эту операцию повторить несколько раз.

5. Включить генератор с помощью сетевого выключателя после калибровки селективного приёмника. При этом загорится сигнальная лампа.

После прогрева генератора (5…10 ми) настроить требуемую частоту (частотный диапазон генератора разбит на 4 поддиапазона, каждый из которых имеет свою шкалу).

При помощи переключателя поддиапазонов S2 находят полосу, в которой лежит требуемая частота. Затем с помощью регулятора для тонкой настройки R требуемая частота устанавливается на боль шкале.

К примеру, следует замерить tg и диэлектрика при частоте f = 5 кГц. Переключатель поддиапазонов S2 установить в положение Ш, а стрелку большой шкалы с помощью регулятора R установить против цифры 5 Ш диапазона.

После установки частоты регулируется выходной уровень генерируемого напряжения. Для этого переключатель делителя S1 устанавливается в положение с надписью «600 Ом» ON = 1mV на отметку 0. При помощи потенциометра РI стрелку измерителя уровня I установить на 0.

6. Произвести измерение tg и :

а) ив. измерительном мосту уравновесить ёмкость С3 с помощью ручки СЗ, установив её на заданную величину ёмкости измерительного конденсатора, равную 43 пФ;

Переключателем пределов S1 установить полосу, а которую входит требуемая частота, Например, требуется определить tg и на частоте 5 кГц. В первых пяти положениях переключателя S1 при С1 для данной частоты можно выбрать три полосы: 0,05…10 кГц; 0,5…100 кГц; 5…300 кГц, Но следует помнить, чем уже полоса, тем точнее измерения. Поэтому наиболее точные измерения будут в полосе 0,05…10 кГц;

б) на селективном измерительном приёмнике ручку S2 перевести из положения Cattbiation I в положение Bandwidth small, Ручкой S3 установить диапазон, в который входит частота, задаваемая генератором. Затем ручкой грубой регулировки С20 установить стрелку на требуемую частоту.

Пример: f = 5 кГц. Переключатель поддиапазонов частот следует перемести в положение Ш (3…10 кГц) и стрелку частотной шкалы установить против цифру 5 на Ш шкале, Затем ручку S1 переключателя чувствительности перевести из положения Cal в положение 1000 и ручкой точной настройки частоты, находящейся между милливольтметром и круглой шкалой частот., найти такое положение стрелки частотной шкалы около заданной частоты, которому соответствует максимальное, отклонение стрелки mV. Если стрелка не отклоняется (нет сигнала) ручку переключателя чувствительности S1 перевести в следующее положение» вращая её по часовой стрелке и вновь попытаться найти сигнал, вращая стрелку частотной шкалы около заданной частоты. Увеличение чувствительности индикатора ручкой Si производить до тех пор, пока сигнал не будет найден, пока стрелка mV не начнет отклоняться при повороте стрел m частотной шкалы.

Максимальное отклонение стрелки милливольтметра mV может быть четко зафиксировано в том случае, если при выбренной чувствительности найденный сигнал отклоняет стрелку частотной шкалы и на половину шкалы и больше. Зашкаливания не допускать!

После того, как сигнал найден, начать уравновешивание моста:

в) уравновешивание моста производится при помощи ручек грубой C1 и C2j, и тонкой настройки шкал, 1 и 2. Уравновешивание всегда следует начинать по шкале С. Ручками сначала грубой С1, потоп точной настройки с надписью С стрелка милливольтметра устанавливается на минимальное отклонение, Затем следует произвести уравновешивание моста при помощи конденсатора С2 по шкале А сначала ручкой грубой регулировки С а затем тонкой, Если стрелка не устанавливается на нуль то вновь начать уравновешивание моста по шкале С и затем по шкале А. При этом, чтобы не допускать зашкаливания милливольтметра как влево, так к вправо, уравновешивание моста следует производить с помощью ручек тонкой регулировки (1 и 2),

Примечание:  если выравнивание доходит за рамки шкалы А1, то переключатель А2 следует перевести из положении 0 в такое положение, при котором выравнивание ёмкости не выходит за пределы шкалы А1.

Установив стрелку mV на 0 переключить диапазон чувствительности селективного приёмника по часовой стрелке в новое положение. При этом стрелка mV отклоняется от нуля. Произвести уравновешивание моста в порядке описанном ранее и вновь переключить диапазон чувствительности. И так далее. Мост считается уравновешенным, если стрелка милливольтметра mV находится в нулевом положении при положении переключателя чувствительности. S1 положение против цифры 0,1;

г) измерение тангенса угла потерь.

При сбалансированном мосте тангенс угла потерь оценивается непосредственно на основании выражения

.

где отсчитывается по соответствующим шкалам моста: В – постоянная прибора, обсчитывается по шкале В; f – wmi, заливаемая генератором, отчитывается по шкале генератора;

д) измерение диэлектрической постоянной.

В случае исследования твёрдого материала диэлектрическая проницаемость может быть найдена из соотношения

_,

где С_мат – ёмкость, замеренная с зажатым материалом; – ёмкость, измеренная в том же положении конденсатора при воздушном зазоре

,

где d – расстояние между электродами измеряется в мм по микрометру.

Ёмкость между электродами при δ = 1 мм, С = 40 пФ.