Описание установки

Испытательная установка состоит из пульта и цифрового прибора, измеряющего емкость и tg δ. В испытательном модуле находится термостат, температура в котором может изменяться регулятором «Установка температуры». Температура в термостате измеряется с помощью термопары, подключенной к расположенному на пульте прибору, проградуированному в градусах Цельсия.

В термостате размещены конденсаторы С1...C5, рабочими диэлектриками в которых являются исследуемые материалы (их наименования указаны на пульте).

Выводы от расположенных в термостате конденсаторов выведены к переключателю на лицевой панели испытательного модуля, с помощью которого исследуемые конденсаторы поочередно могут быть подключены к цифровому прибору, предназначенному для измерения емкости и tg δ (измеритель иммитанса).

Обработка измерений

1. Рассчитаем значение емкости всех образцов. Результаты

расчетов занесем в таблицу 1.

Пример расчета для образца 1 – неорганическое стекло при температуре 21ºС:

Таблица 1

Испытательная температура	Испытуемые образцы
	«1»		«2»		«3»			«4»			«5»
	Неорганическое стекло		Слюда		Тиконд			Полипропилен			Сегнетокерамика
t, ºC	C1, пФ	tg δ1	C2, пФ	tg δ2		C3, пФ	tg δ3		C4, нФ	tg δ4		C5, нФ	tg δ5
21	1611,7	0,011	1137,1	0,028		1516	0,0104		34,54	0,24		4,29	0,053
30	1615,8	0,0107	1137,9	0,0278		1495,4	0,0105		34,47	0,2407		5,98	0,107
40	1617,2	0,013	1138,8	0,028		1481,5	0,0107		34,37	0,2411		7,99	0,124
48	1619,6	0,105	1139,4	0,0277		1478,8	0,0105		34,28	0,2415		7,99	0,1248
60	1621,9	0,0091	1139,9	0,0276		1469,8	0,0105		34,15	0,2415		30,68	0,231
62	-	-	-	-		-	-		-	-		27,65	0,2467
64	1623,6	0,0102	1140,7	0,0275		1460	0,0107		34,08	0,242		74,95	0,47
67	-	-	-	-		-	-		-	-		343,08	-
68	-	-	-	-		-	-		-	-		28,00	0,21
70	1623,5	0,009	1141,5	0,0273		1449,1	0,0109		33,88	0,242		15,01	0,1
76	-	-	-	-		-	-		-	-		12,99	0,12
80	1627,2	0,008	1141,6	0,0276		1438,4	0,011		33,73	0,243		9,18	0,11

2. Построим температурные зависимости емкости исследованных

образцов С(t):

Рисунок 1 – Температурная зависимость С₁(t) для неорганического стекла

Рисунок 2 – Температурная зависимость С₂(t) для слюды

Рисунок 3 – Температурная зависимость С₃(t) для тиконда

Рисунок 4 – Температурная зависимость С₄(t) для полипропилена

Рисунок 5 – Температурная зависимость С₅(t) для сегнетокерамики

3. Построим температурные зависимости тангенса угла

диэлектрических потерь исследованных образцов tgδ(t):

Рисунок 6 – Температурная зависимость tgδ₁(t) для неорганического стекла

Рисунок 7 – Температурная зависимость tgδ₂(t) для слюды

Рисунок 8 – Температурная зависимость tgδ₃(t) для тиконда

Рисунок 9 – Температурная зависимость tgδ₄(t) для полипропилена

Рисунок 10 - Температурная зависимость tgδ₅(t) для сегнетокерамики

4. Рассчитаем значения температурного коэффициента емкости α_С для

исследованных образцов. Значение производной найдем путем графического дифференцирования построенной зависимости C(t) для каждого образца.

Для материалов 1-4, имеющих близкую к линейной зависимость емкости от температуры, определим 5 значений α_С. Для материала 5, имеющего нелинейную зависимость С(t), определим 12 значений α_С. Также определим значения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости α_ε. Результаты расчетов занесем в таблицу 2.