Фирма ULTRA: радиолюбительские антенны и аксессуары к ним

\главная\р.л. конструкции\разное\...

Прибор для исследования диэлектриков.

Всего час работы понадобятся для создания прибора, позволяющего с достаточной точностью измерить относительную диэлектрическую проницаемость, пробивное напряжение, допустимое рабочее напряжение и другие параметры плоского или жидкого диэлектрика (изоляционного материала). Любителю-конструктору или в школьном кабинете физики этот прибор не будет лишним.

Устроен он очень просто:
П-образная скоба из хорошего изолятора(можно применить оргстекло, текстолит, гетинакс, стеклопластик) с нарезанной резьбой в стойках и два плоских металлических диска, закрепленные на винтах, ввинчиваемых в стойки. Этого прибора, соединенного с измерителем емкости, достаточно для измерения относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика. Если необходимо измерить пробивное напряжение, прибор дополняют схемой, приведенной на рисунке и источником регулируемого высокого напряжения.

Диаметр дисков может быть любым в пределах 50 - 100 мм, желательно применить диски, используемые в конструкционных конденсаторах из КВ и УКВ аппаратуры. При самостоятельном изготовлении поверхности дисков, обращенные друг к другу желательно отполировать. Крепление дисков должно обеспечивать отсутствие люфтов, плоскости дисков должны быть строго параллельны.

Миллиамперметр может быть любым на ток полного отклонения 0,1 -5 мА. Вольтметр - на напряжение не менее максимального напряжения источника питания. Ограничивающий резистор Rогр рассчитывается по формуле:

Rогр=> Uмах/ImA

где Uмах - максимальное напряжение источника питания,
ImA - ток полного отклонения миллиамперметра.

Источник питания - любой, постоянного тока, в выпрямителях источника питания допустимо использование умножителей напряжения. Указанным на схеме конденсатором является сам прибор.

Измерение относительной диэлектрической проницаемости.

Диэлектрик помещают между дисками, при этом его размеры должны быть больше размера дисков и завинчивая один из винтов, несильно зажимают диэлектрик. Подключив к дискам короткими проводами измеритель емкости замеряют емкость c диэлектриком - Сd. Осторожно вынув диэлектрик снова измеряют емкость - Св.

При измерении диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков сначала измеряют емкость Св, а затем полностью окунув диски в жидкость - Cd. При этом расстояние между дисками устанавливают в пределах 0,5-1 мм.

Отношение величин Сd / Cв и будет относительной диэлектрической проницаемостью - ?. Например, при измерении емкости с диэлектриком прибор показал емкость 120 пф, а при измерении емкости без диэлектрика -30 пф. Относительная диэлектрическая проницаемость равна 120 / 30 = 4

Измерение пробивного напряжения.

Закрепляют между дисками диэлектрическую пластину известной толщины, при этом она должна с запасом перекрывать площадь дисков и подключают прибор к схеме. При исследовании жидких диэлектриков с помощью щупов устанавливают калиброванное расстояние между дисками D = 0,1- 1 мм и затем окунают диски в жидкость. Увеличивая напряжение источника добиваются резкого отклонения стрелки миллиамперметра. По вольтметру определяют напряжение пробоя - Uпр. Если необходимо - приводят полученное напряжение к толщине диэлектрика 1 мм. Например, толщина диэлектрика или щупа были равны 0,1 мм, а пробивное напряжение 800 вольт. Относительное пробивное напряжение составит 8кВ/мм.

Рабочее напряжение диэлектрика (изолятора) должно быть не более  0,4 Uпр.

При измерении пробивного напряжения соблюдайте осторожность!

Всего Вам доброго!

Н.Филенко (UA9XBI)

Возврат