Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электронные компоненты и радиоматериалы. Лабораторный практикум
.pdf
11. По достижении нагревателем комнатной температуры охла-
ждение отключить. Контроль температуры нагревателя производить
по значению на дисплее стенда лабораторного ЭК и РМ. Отклю-
чение охлаждения производить переводом тумблера
«ВЕНТИЛЯТОР» из крайнего правого в крайнее левое положение.
6. Описание лабораторной установки для исследования ТКЕ
конденсаторов
В лабораторной работе исследуется температурная зависимость
ёмкости двух конденсаторов с керамической изоляцией С1 и С2. Рабочий диапазон температур первого конденсатора -55...+125°С,
-25...+85 °С второго. Для проведения исследований подключаются
приборы, изображенные на рис. 6.5. В качестве термокамеры с регулируемой температурой применен проволочный остеклованный резистор марки ПЭВ-25-22 Ом ±10 %.
Порядок измерения ТКЕ конденсаторов
Сначала измеряется ёмкость конденсаторов при комнатной температуре (выходное напряжение источника питания равно нулю), а
затем производится постепенный нагрев конденсаторов до максимальной рабочей температуры посредством прибавления напряжения,
подаваемого на резистор с одновременным измерением температуры
и величины ёмкости конденсатора. По результатам измерений заполняется табл. 6.6.
Таблица 6.6
Экспериментальные значения
Температура T, ºС
Емкость конденсатора С1, нФ
Комнатная
40 55 70 85 100
температура
Температурный коэффициент емкости
αС конденсатора С2, %/ºС
Емкость конденсатора С1, нФ
Температурный коэффициент емкости
конденсатора С2, %/ºС
α
С
71
Значения αС рассчитываются по данным соседних столбцов таблицы с помощью формулы (6.1). По результатам эксперимента строятся зависимости ёмкости конденсаторов и ТКЕ от температуры и
должен быть сделан вывод о принадлежности исследованных конденсаторов к какой-либо из нормализованных групп термостабильности (см. табл. 6.2 и 6.3).
Температурный коэффициент емкости рассчитывается по формуле
ТКЕ =
= ,
где – комнатная температура, – ёмкость при комнатной температуре, t – температура конденсатора, – ёмкость при температуре t.
7. Описание установки для измерения температурной зави-
симости тока утечки конденсаторов.
Для измерения температурной зависимости тока утечки конденсатора следует подключить приборы по рис. 6.6.
Рис. 6.6. Подключение приборов для измерения температурной зависимости
тока утечки конденсаторов
72
1. На источнике питания повернуть ручку «Voltage Coarse» до
упора влево.
2. Включить источник питания кнопкой «Power».
3. Установить выходное напряжение источника на уровень 20 В.
Для этого плавно повернуть ручку «Voltage Coarse» источник питания вправо.
4. Зарядить конденсатор до напряжения источника питания, замкнув накоротко выводы балластного резистора между собой при
помощи перемычки на 5-10 секунд.
5. Измерить падение напряжения на балластном резисторе при
комнатной температуре. Для этого считать показания на дисплее
мультиметра Agilent 34401a. Результаты записывать в табл. 6.7.
6. Рассчитать ток утечки конденсатора при комнатной температуре. Для этого следует воспользоваться законом Ома. Сопротивление балластного резистора считать равным 1 МОм.
,
где – сопротивление балластного резистора, – падение напряжения на балластном резисторе.
7. Поместить конденсатор внутрь нагревателя 3 лабораторного
стенда ЭК и РМ (рис. 6.5).
8. Установить значение температуры нагревателя
. Значение
температуры взять из табл. 6.7. Увеличение производится нажатием кнопки «+», уменьшение нажатием кнопки «-» на лабораторном
стенде ЭК и РМ.
9. Включить нагреватель лабораторного стенда ЭК и РМ. Для
этого перевести тумблер «НАГРЕВ» из крайнего левого в крайнее
правое положение. Загорится красный индикатор нагрева.
10. Дождаться установления температуры нагревателя на заданном
уровне. Красный индикатор нагревателя начнёт периодический гаснуть
и снова загораться. Температура считается установившейся, когда разность установиться и фактически температуры не превышается 3 °C:
.
73
11. Произвести измерение падения напряжения на балластном ре-
зисторе при установившемся значении температуры. Для этого считать показания на дисплее мультиметра Agilent 34401a. Измеренные
значения напряжения и температуры занести в табл. 6.7.
12. Произвести расчёт тока утечки конденсатора при установившемся значении температуры по п.п. 6. Измеренные значения тока
занести в табл. 6.7.
13. Повторить п.п. 8-12 для всех значений температуры, указанных в табл. 6.7.
14. Отключить нагрев. Для этого перевести тумблер «НАГРЕВ»
из крайнего правого в крайнее левое положение.
15. Включить охлаждения нагревателя. Для этого перевести тумблер «ВЕНТИЛЯТОРА» из крайнего левого в крайнего левого в
крайнее правое положение. Загорится красный индикатор охлаждения нагревателя.
16. По достижении нагревателем комнатной температуры охлаждение отключить. Контроль температуры нагревателя производить
по значению
на дисплее стенда лабораторного ЭК и РМ. Отклю-
чение охлаждение производить переводом тумблера
«ВЕНТИЛЯТОР» из крайнего правого в крайнее левое положение.
Таблица 6.7
Экспериментальные значения
Температура
,
Падение напряжения на балластном рези-
Комнатная
температура,
°С
40 55 70 85 100
сторе, мВ
Ток утечки, мкА
74
8. Описание лабораторной установки для исследования температурной зависимости тока утечки конденсаторов
Для проведения исследований собирается схема, изображенная
на рис. 6.7. В качестве термокамеры применен проволочный резистор
мощностью 25 Вт марки ПЭВ-25 сопротивлением 22 Ом ±10 %.
Для измерения тока утечки конденсатора используется стабилизированное напряжение +20 В. Ток утечки измеряется с помощью
мультиметра по падению напряжения на балластном резисторе Rб сопротивлением около 1 МОм, включённом в цепь зарядки конденсатора (см. рис. 6.6). На рис. 6.7 представлена схема измерений температурной зависимости тока утечки электролитического конденсатора.
Рис. 6.7. Схема измерений температурной зависимости тока утечки
электролитического конденсатора
Порядок измерения температурной зависимости тока утечки
конденсаторов
В лабораторной работе исследуется температурная зависимость
тока утечки алюминиевого электролитического конденсатора К50-32
с номинальной ёмкостью 100 мкФ на максимальное напряжение 50 В
в диапазоне рабочих температур -25…+85 °С. После сборки схемы
необходимо зарядить исследуемый конденсатор до напряжения источника питания, замкнув накоротко балластный резистор при помо-
75
щи перемычки на 5 ÷ 10 сек. Перед началом измерений нужно также
измерить сопротивление балластного резистора Rб. В процессе эксперимента необходимо измерять падение напряжения на балластном
резисторе и пересчитывать его в ток с помощью закона Ома. При
подключении конденсатора С к зажимам «Сх, Rx» следует помнить,
что электролитический конденсатор является полярным и важно соблюдать полярность [1].
По результатам исследований заполняется табл. 6.8 и строится
зависимость тока утечки конденсатора от температуры.
Таблица 6.8
Зависимость тока утечки конденсатора от температуры
Температура Т, °С
Падение напряжения
Комнатная
температура
40 55 70 85 100
на балластном резисторе,
мВ
Ток утечки, мкА
(рассчитать)
Сравните полученные значения тока утечки со значениями, вычисляемыми по эмпирической формуле (6.2).
9. Содержание отчета
Отчёт должен содержать:
1) номер и название лабораторной работы;
2) цель работы;
3) перечень используемого оборудования, краткое описание ла-
бораторной установки;
4) схемы измерений с соответствующими подписями;
5) заполненные таблицы с результатами измерений и расчётов;
6) выводы по работе;
7) ответы на контрольные вопросы (устно).
76
Контрольные вопросы
1. В честь кого названа единица емкости?
2. Назовите области применения конденсаторов.
3. Классификация конденсаторов по конструкции.
4. Классификация конденсаторов по назначению.
5. Основные параметры конденсаторов постоянной емкости.
6. Основные параметры конденсаторов переменной емкости.
7. Что такое номинальное значение емкости конденсатора и какими нор-
мативными документами оно устанавливается?
8. С какими допусками выпускаются конденсаторы?
9. Какие конденсаторы с управляемой ёмкостью вы знаете?
77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мощенский, Ю.В. Электронные компоненты и радиоматериалы: лабораторный практикум / Ю.В. Мощенский, В.М. Мухин. – Самара: Самар. гос. техн.
ун-т, 2011 – 75 с.
2. Новожилов, О.П. Электротехника и электроника: учеб. / О.П. Новожилов
– М.: Моск. гос. индустр. ун-т. – 2-е изд. и доп., 2013.-653 с. ISBN 978-5-9916-
2061-1.
3. Легостаев, Н.С. Материалы электронной техники: учебное пособие /
Н.С. Легостаев – Томск: Томский государственный систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 184 с. – режим доступа http://www. Iprbookshop/ru/13943/
4. Покровский, Ф.Н. Материалы и компоненты радиоэлектронных средств:
учеб. пособие для вузов / Ф.Н. Покровский. – М.: Горячая линия – Телеком,
2005. – 350 с. ISBN 5-93517-215-1.
5. Ладыгин, Е.А. Обеспечение надежности электронных компонентов кос-
мических аппаратов: учеб. пособие для студ. спец. 200100 и 200200 /
Е.А. Ладыгин. – Москва: МИСиС, 2003. – 111 с. IN 19456.
6. Журавлева, Л.В. Электроматериаловедение: учеб. пособие для нач. проф.
обр. / Л.В. Журавлева. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. Центр «Академия»,
2010. – 351 с. ISBN 978-5-7695-7635-5.
7. Рычина, Т.А. Устройства функциональной электроники и электрорадио-
элементы: учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / Т.А. Рычина, А.В. Зеленский. – М.: Радио и связь, 1989. – 350 с. ISBN 5-256-00214-7.
8. Степаненко, И.П. Основы микроэлектроники: учеб. пособие для вузов.
2-е изд., перераб. и доп. / И.П. Степаненко. – М.: Лаборатория Базовых Знаний,
2001. – 488 с. – ISBN 5-93208-045-0.
9. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю.В. Корицкого [и др]. – Т. 3. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-е, 1988. – 728 с. – ISBN
5-283-04416-5.
10. Богородицкий, Н.П. Электротехнические материалы: учеб. для вузов.
7-е изд., перераб. и доп. / Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. – Л.:
Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.
78
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 3
Лабораторная работа № 1
Определение удельного электросопротивления проводников ............................... 5
Лабораторная работа № 2
Исследование петель гистерезиса низкочастотных
магнитомягких материалов ...................................................................................... 18
Лабораторная работа № 3
Определение удельных объемных и поверхностных
сопротивлений твердых диэлектриков.................................................................... 30
Лабораторная работа № 4
Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла
диэлектрических потерь ........................................................................................... 38
Лабораторная работа № 5
Определение основных параметров резисторов .................................................... 44
Лабораторная работа № 6
Определение основных параметров конденсаторов и температурной
зависимости тока утечки электролитического конденсатора ............................... 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ...................................................................... 78
79
Учебное издание
МОЩЕНСКИЙ Юрий Васильевич
МУХИН Василий Михайлович
БЕЗЗУБИКОВА Ольга Владимировна
КРИВЧЕНКО Елена Сергеевна
Электронные компоненты и материалы
В авторской редакции
Верстка И.О. Миняева
Выпускающий редактор Ю.А. Петропольская
Подписано в печать 12.07.18
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная
Усл. п. л. 4,65. Уч.-изд. л. 4,53.
Тираж 50 экз. Рег. № 140/18
______________________________________________________________
_
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Самарский государственный технический университет»
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус
Отпечатано в типографии
Самарского государственного технического университета
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]