- •Материаловедение
- •(Электротехнические материалы)
- •Лабораторный практикум
- •Казань 2009
- •Поле материя
- •Геологическое
- •Инновационные аспекты современного материаловедения
- •Лабораторная работа № 1
- •Относительная диэлектрическая проницаемость
- •Виды поляризации
- •Токи в диэлектрике
- •Диэлектрические потери
- •Тангенс угла диэлектрических потерь
- •Зависимости e и tgδ от температуры и природы диэлектрика
- •1.2. Описание лабораторной установки
- •1.3. Требования по технике безопасности
- •1.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •1.4.1. Подготовка установки к работе
- •1.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •1.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •1.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Виды пробоя твердых диэлектриков
- •Влияние различных факторов на электрическую прочность твердых диэлектриков
- •2.2. Описание лабораторной установки
- •2.3. Требования по технике безопасности
- •2.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •2.4.1. Подготовка установки к работе
- •2.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •2.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •2.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •3.2. Описание лабораторной установки
- •3.2.1. Назначение установки
- •3.2.2. Основные технические характеристики
- •3.2.3. Устройство и работа автоматизированного стенда
- •3.2.3.1. Описание структурной схемы и принципа действия установки
- •3.2.3.2. Устройство и работа измерительного блока
- •3.2.4. Описание программного интерфейса
- •3.2.4.1. Команды меню и панели инструментов
- •Кнопки панели управления и их соответствие командам меню:
- •3.2.4.2. Основное окно
- •3.2.4.3. Схемы измерений
- •3.2.4.4. Управляющие и регистрирующие инструменты
- •Образец
- •Нагреватель
- •Частотомер
- •Электронный осциллограф
- •Измеритель c, tg δ
- •Звуковой генератор
- •3.2.4.5. Рабочая тетрадь
- •Формулы
- •Графики
- •3.2.4.6. Обработка результатов
- •Построитель выражений
- •Построение и редактирование графиков
- •Формирование отчета
- •3.3. Требования по технике безопасности
- •3.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •3.4.1. Подготовка установки к работе
- •3.4.1.1. Подключение измерительного блока к пк
- •3.4.1.2. Установка и запуск программного приложения
- •3.4.1.3. Возможные неисправности и способы их устранения
- •3.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •3.4.2.1. Измерение временных зависимостей сигналов
- •3.4.2.2. Измерение петли гистерезиса
- •3.4.2.3. Измерение основной кривой поляризации
- •3.4.2.4. Измерение температурных зависимостей диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь
- •Последовательность проведения измерений
- •3.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •3.4.3.1 Построение графических зависимостей
- •3.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4 Исследование свойств полупроводников методом эффекта Холла Цель работы
- •4.1. Основные теоретические положения
- •4.2. Описание лабораторной установки
- •Управляющие инструменты
- •Регистрирующие инструменты
- •4.3 Требования по технике безопасности
- •4.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •4.4.4. Содержание отчета по работе Отчет по работе должен содержать следующую информацию:
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников
- •Влияние примесей и других структурных дефектов на удельное сопротивление металлов
- •Электрические свойства металлических сплавов
- •Влияние толщины металлических пленок на удельное поверхностное сопротивление и его температурный коэффициент
- •5.2. Описание лабораторной установки
- •5.3. Требования по технике безопасности
- •5.4. Порядок и методика проведения лабораторной работы
- •5.4.1. Подготовка установки к работе
- •5.4.2. Последовательность проведения эксперимента
- •5.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •5.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6
- •Классификация магнитных материалов
- •Магнитомягкие и магнитотвердые магнитные материалы
- •Петля гистерезиса
- •Расчетные соотношения
- •6.2. Описание лабораторной установки
- •Интерфейс пользователя Рабочее место
- •Рабочая тетрадь
- •Управляющие инструменты
- •Регистрирующие инструменты
- •6.3. Требования по технике безопасности
- •6.4.3. Обработка и анализ полученных результатов
- •6.4.4. Содержание отчета по работе
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Материаловедение (Электротехнические материалы)
1.2. Описание лабораторной установки
1. Лабораторный стенд (рис. 1.8) состоит из термостата (1), осуществляющего установку, измерение, автоматическое поддержание температуры образца диэлектрика и измерителя емкости и тангенса угла диэлектрических потерь RLC E7-22 (2).
2. Термостат конструктивно выполнен в виде настольного блока. Назначение органов управления и присоединительных разъемов приведено на рис. 1.9.
3. Кассета термостата (рис.1.10) выполнена в виде съемного узла и предназначена для подключения диэлектрического образца к измерительной цепи и установки его в рабочей камере термостата. Электрический контакт с электродами образца осуществляется с помощью прижимных винтов (2).
4. Нагрев образца диэлектрика осуществляется внутри рабочей камеры термостата, куда помещается кассета с исследуемым образцом. Конструкция рабочей камеры термостата обеспечивает одинаковую температуру во всем рабочем объеме и равновесие между температурой образца и среды.
Рис.1.8. Внешний вид лабораторного стенда:
1 – термостат, 2 - измеритель емкости и тангенса угла диэлектрических потерь RLC E7-22, 3 – сменные электроды
Рис. 1.9. Внешний вид термостата:
1 – светодиод «БОЛЬШЕ»; 2 – светодиод «НОРМА»; 3 – светодиод «МЕНЬШЕ»; 4 – выключатель сеть, 5 – кнопка «ИЗМЕР», при нажатии которой на индикаторы выводится значение измеренной температуры в камере термостата; 6 – индикаторы, 7 – кнопки для установки температуры в камере термостата; 8 – кассета для установки образца диэлектрика; 9 – выход соединительных шнуров с кассеты; 10 – зажимы;
Рис. 1.10. Внешний вид кассеты
1 – основание (электрод «Н»); 2 – прижимные винты; 3 – планка;
4 – диэлектрик с верхним электродом «В»; 5 – контакт ХТ; 6 - контакт ХТ 2
Измерение, регулирование и поддержка заданного температурного режима осуществляется по показанию чувствительного платинового термосопротивления установленного стационарно внутри рабочей камеры термостата.
Предварительная установка значения требуемой температуры производится с помощью кнопок на передней панели термостата с индикацией на цифровом 3-х разрядном индикаторе, далее процесс разогрева (или остывания) до заданной температуры, а также ее поддержка осуществляется автоматически.
Контроль текущего температурного режима относительно заданного осуществляется тремя световыми индикаторами: "БОЛЬШЕ"; "НОРМА"; "МЕНЬШЕ". Также предусмотрена звуковая сигнализация при равенстве текущей температуры и заданной.
Значение текущей температуры выводится на цифровой 3-х разрядный индикатор при нажатии кнопки "ИЗМЕР" на передней панели термостата.
5. Объектами исследования могут быть плоские образцы твердых диэлектриков круглой формы с заранее нанесенными на поверхность электродами или эластичные (резиноподобные) диэлектрики с нажимными сменными электродами (рис. 1.8, поз.3).
6. Цифровой измеритель RLC E7-22 имеет следующие органы управления и индикации передней панели:
6.1. Основной индикатор измерения параметров ЖК-дисплея – предназначен для отображения результата измерения значений сопротивления R, индуктивности L и емкости С. Индикатор расположен в нижней части ЖК-дисплея.
6.2. Вспомогательный индикатор измерения параметров ЖК-дисплея – предназначен для отображения результата измерения значений тангенса угла диэлектрических потерь tg δ, добротности Q и сопротивления R. Индикатор расположен в верхнем правом углу ЖК-дисплея.
6.3.Кнопка включения и выключения питания. При нажатии кнопки измеритель включится, на индикаторе появится символ «АРО», свидетельствующий об активации функции автоматического выключения питания. В режиме бездействия питание будет выключено примерно через 10 мин. Для возвращения в рабочий режим нажмите кратковременно кнопку включения и выключения питания.
6.4. Кнопка «ЧАСТ» - осуществляет выбор частоты тест-сигнала. При каждом нажатии кнопки частота тест–сигнала изменяется в последовательности:
1 кГц → 120 Гц →1 кГц.
6.5. Кнопка «ПАР/ПОСЛ (PAL/SER)» - осуществляет выбор схемы замещения (PAL – параллельная, SER – последовательная). При каждом нажатии кнопки тип схемы замещения изменяется в последовательности:
SER → PAL → SER.
6.6. Кнопка «L/C/R» - осуществляет выбор режимов измерения основных параметров – индуктивности, емкости и сопротивления. При каждом нажатии кнопки вид измеряемого параметра изменяется в последовательности:
С → R → L→ С.
6.7. Кнопка «Q /D /R» - осуществляет выбор режимов измерения вспомогательных параметров – добротности, тангенса угла диэлектрических потерь и сопротивления. При каждом нажатии кнопки на вспомогательном индикаторе будут отображаться параметры доступные для измерения, в зависимости от основного режима измерения.