2. Методика эксперимента

2.1. Экспериментальная установка

Установка питается однополупериодным высоковольтным выпрямителем, состоящим из высоковольтного трансформатора Т, полупроводникового диода Д, конденсатора С для сглаживания пульсаций напряжений на образце и автотрансформатора (ЛАТР) для регулирования высокого напряжения (рис.3.). На электрической схеме установки обозначены: А – автомат АП-50, К – магнитный пускатель, К_л – линейные контакты пускателя, К_д – блок-контакты двери, К_б – блок-контакт кнопки пуск, К_с – контакты, закорачивающие конденсатор С в промежутке между измерениями, Л_к – сигнальная лампа красного цвета, указывающая наличие напряжения на испытательном стенде, Л_п – лампа подсветки гальванометра, В – клемма наконечника высоковольтного провода, подключенного к источнику высокого напряжения, Г – наконечник с проводом, соединенный с шунтом гальванометра, З – наконечник с заземленным проводом, R_ш – шунтовое сопротивление с шунтовым коэффициентом п от 1 до 100, G – гальванометр магнитоэлектрический с известной постоянной по току С₁, кV – киловольтметр электротехнический С-96.

2.2. Требования безопасности труда

Установка должна быть выполнена с учетом требований, относящихся к установкам высокого напряжения, т.е. испытательное поле имеет сеточное ограждение, на входной двери установлены блок-контакты, имеется световая сигнализация о наличии на испытательном поле, имеется защитное устройство, закорчивающее конденсатор С в промежутках между измерениями. Соединительные провода должны быть в исправном состоянии. Изоляция должна поддерживаться на должном уровне и систематически проверяться. Особое внимание следует обратить на заземление схемы.

Рис.3. Принципиальная схема установки для измерения удельного объемного сопротивления плоского диэлектрика

2.3. Оборудование и принадлежности

1. система из трёх измерительных электродов;

2. образец плоского диэлектрика для испытания;

3. штангенциркуль для измерения толщины диэлектрика, диаметра d₁ - измерительного электрода и d₂ – внутреннего диаметра «кольцевого» электрода;

4. электростатический киловольтметр;

5. магнитоэлектрический гальванометр типа М-195 с постоянной по току С₁ = 4,0 ·10^-9 А/мм;

6. регулируемый источник высокого напряжения постоянного тока.

2.4. Порядок выполнения

Задание 1

Для определения ρ_v собирается схема согласно рис.2,а и рис.3.

Перед началом измерений необходимо:

1. С помощью штангенциркуля измерить толщину плоского диэлектрика, замерить диаметры d₁ и d₂ электродов, подсчитать площадь измерительного электрода. Получить задание у преподавателя на проведение измерения: величины напряжения, количество повторных измерений. Все данные занести в таблицу 1.

2. Включить автомат А и убедиться в нормальной работе оптической системы гальванометра, киловольтметра.

3. Включить пускатель (кнопка пуск на передней панели стенда) и убедиться что блокировка двери работает исправно и что закорачивающее устройство выполняет свои функции четко, а именно раскорачивает конденсатор С во время замыкания блокирующих контактов и кнопки пуск, и закорачивает конденсатор при нарушении любого контакта в блокировки цепи.

4. Убедиться в отсутствии токов утечки между электродами установки и на землю, для чего:

а) проверить что наконечники В, Г и З не подключены и их разделяют воздушные промежутки,

б) поставить переключатель шунта R_ш в положение n = 100,

в) подключить схему автоматом А, закрыть дверь и нажать на кнопку пуск. Установить по киловольтметру напряжение 1 кВ,

г) постепенно переводить переключатель шунта с контакта n = 100 до контакта n = 1, непрерывно наблюдая, не смещается ли на шкале гальванометра световая “метка”. “Метка” должна оставаться на месте. Если “метка” смещается, установка неисправна – обратиться к лаборанту.

д) при отсутствии токов утечки переключатель вернуть в исходное положение и отключить установку от сети.

5. Смонтировать на испытательном стенде образца электроды согласно рис.3 для измерения ρ_v.

6. Произвести измерения, для чего:

а) включить автомат А,

б) подать замыкание кнопки “ПУСК” (при замкнутой двери) и регулировкой автотрансформатора установить заданное преподавателем напряжение на образец,

в) если отклонение “метка” мало или отсутствует совсем, то переводя переключатель R_ш постепенно с контакта на контакт,

г) снять напряжение с образца, нажав кнопку “СТОП” и дождаться момента, когда “метка” вернется в исходное (нулевое) положение,

д) снова подать напряжение на образец, нажав кнопку “ПУСК”, включив одновременно секундомер и через 60 секунд, считая с момента подачи напряжения, отсчитать и записать отклонение “метки” и шунтовый коэффициент n в таблицу напряжения.

Повторить измерения с пункта 6 “г”.

На последующих значениях напряжения измерения производить с пункта 6 “б”.

Задание 2

Для определения удельного поверхностного сопротивления собирается схема (рис.2,б). Провести измерения согласно п.6.

Данные измерений занести в табл.1.

Таблица 1

Результаты измерений удельного объемного и удельного поверхностного

сопротивлений плоского образца диэлектрика

Наименование образца	U, В	h, м	d1, м	d2, м	α, мм	n -	Расчетные данные		Справочные данные
							ρv, Ом·м	ρs, Ом	ρv, Ом·м	ρs, Ом

Задание 3

1. Определить удельное объемное сопротивление плоского образца диэлектрика в зависимости от напряжения. Повторность измерений при каждом напряжении задается преподавателем.

2. Определить удельное поверхностное сопротивление в зависимости от напряжения.

3. Построить графики снятых зависимостей и дать краткое объяснение характеру этих зависимостей.

4. Сравнить полученные результаты со справочными и литературными данными.

5. Результаты расчетов и справочных данных занести в табл.1.

6. Провести оценку погрешностей измерений.