Pomiary właściwości dielektryków
Wśród parametrów dielektryków podstawowe znaczenie mają stała dielektryczna,
odporność na przebicie, właściwości temperaturowe i mechaniczne.
Pomiar stałej dielektrycznej
Stałą dielektryczną dielektryka mierzy się najczęściej określając impedancję kondensatora
wypełnionego dielektrykiem. Takie pomiary przeprowadzić można na przykład w funkcji
częstotliwości albo temperatury. W zależności od potrzeby wyznacza się jedną lub obie
składowe przenikalności dielektrycznej.
Metody mostkowe
Metody mostkowe są najczęściej spotykanymi metodami
pomiarów impedancji kondensatora.
Podstawowy układ mostka zawiera impedancje w czterech
gałęziach, jego warunek równowagi to
Z1 Z =Z2 Z4
3
i zawiera w zasadzie dwa warunki: dla składowej rzeczywistej i urojonej impedancji.
Zrównoważenie mostka wymaga zatem dwóch elementów regulowanych.
Jedno z możliwych rozwiązań takiego układu
(mostek Scheringa) przedstawia rysunek obok.
Istnieje bardzo wiele różnych odmian mostków
pomiarowych prądu zmiennego, różniących się
miejscem włączenia i typem regulowanych
impedancji. Mogą to być zarówno oporności,
jak indukcyjności oraz pojemności.
Praktyczne rozwiązania mostków pomiarowych
zawierają jeszcze elementy dodatkowe: przełączniki
zakresów, wzmacniacze i generatory.
Obok przedstawiono mostek przykład
precyzyjnego mostka
transformatorowego, w którym
przełączanie zakresów zrealizowano za
pomocÄ… transformatora.
Metody mostkowe dają się zastosować w zakresie częstotliwości akustycznych i
radiowych.
Analizatory impedancji
(Analizatory odpowiedzi częstotliwościowej)
To stosunkowo nowa metoda pomiaru, stosujÄ…ca detekcjÄ™ synchronicznÄ…
W takim układzie otrzymujemy obie składowe impedancji poprzez elektroniczne
(analogowe lub cyfrowe) wyliczenie całek
T
1
Z ©Îąźą= u śątźą sin śąÎÄ…tźądt
śą
+"
T
0
T
1
Z ©Å›Ä…Îąźą= uśąt źącosśąÎÄ…tźądt
©
+"
T
0
Metoda rezonansowa
Metoda rezonansowa polega na zbudowaniu układu rezonansowego ze znanej
indukcyjności i badanego kondensatora. Znając częstotliwość rezonansową układu i jego
dobroć można znalez
ć parametry kondensatora. Znajduje zastosowanie przy
częstotliwościach radiowych.
Pomiary przy dużych częstotliwościach
Pomiary przy dużych częstotliwościach (mikrofalowe) przeprowadza się wypełniając
dielektrykiem linię koncentryczną albo falowód, a następnie badając właściwości takiego
elementu. Pomiary mogą być przeprowadzane w domenie częstotliwości, albo impulsowo
- w domenie czasu.
Pomiary w domenie czasu
Pomiary w domenie czasu są proste pojęciowo - przykłada się do kondensatora napięcie i
mierzy prÄ…d w funkcji czasu. Niestety, pomiary takie sÄ… trudne technicznie - wymagajÄ…
bardzo dużej precyzji pomiarów.
Alternatywna możliwość (również trudna) to
pomiar w funkcji czasu napięcia na
kondensatorze, na który wprowadzono stały
Å‚adunek.