Файл: Учебнометодическое пособие по лабораторным работам для студентов направления 11. 03. 04 Электроника и наноэлектроника.docx

В режиме измерения среднего значения возможна запись 3000 значений, после записи 2991 индикатор количества проведённых измерений будет мигать, предупреждая о скором переполнении памяти. После фиксации 3000 значения режим записи будет прекращён, но измеритель будет продолжать индицировать среднее значение.

Но даже при переполнении памяти измеритель продолжает фиксировать минимальное и максимальное значение измеряемой величины.

Если во время фиксации экстремальных значений нажать кнопку «УЖЕРЖ», измеритель приостановит запись до снятия этого режима, на ЖКИ появится символ «Н».

Режим относительных измерений.

Измеритель RLC обеспечивает два режима относительных измерений:

1. Относительные ∆-измерения, при которых в качестве опорной величины задается значение измеренного компонента.

Подключите к измерителю изменяемый компонент, дождитесь на ЖКИ появления результата измерения и нажмите кнопку «∆». На ЖКИ появится символ «∆». Основная цифровая шкала обнуляется, а последнее измеренное значение записывается в память как эталонное. Отсоедините компонент от измерителя RLC и произведите подключение другого компонента. На ЖКИ будет отображаться разность между эталонным значением и измеренным.

Применение этого режима наиболее актуально для компенсации начальной емкости или сопротивления соединительных проводников искажающих результат измерения.

Относительные измерения, при которых в качестве опорной величины задается числовое значение в программных установках.

Для включения этого режима нажмите кнопку «∆»и затем кнопку «УСТ». На ЖКИ появится символ «∆» и «SET». На ЖКИ будет отображаться разность между эталонным значением и измеренным.

Для отключения режима относительных измерения нажмите и удерживайте кнопку «∆» более 2-х секунд. Раздаться звуковой сигнал символы «∆» и «SET» исчезнут с ЖКИ.

6. Указания к выполнению работ

6.1. Измерить ε и tgδ диэлектриков.

1. Изучить принцип работы, органы настройки и инструкцию по экс­плуатации прибора.

2 Замерить необходимые геометрические размеры электродов и диэлек­трика конденсатора, собрать конденсатор и подключить его к прибору.

3. Включить прибор, дать ему прогреться в течение 5 минут, измерить емкость конденсатора С и tgδ, рассчитать ε

(выразить из формулы С= ε·ε_о·S/h).

4. Измерить tgδ и С и рассчитать ε для 3 образцов различных диэлек­триков, выданных преподавателем.

---

Данные измерений и расчетов свести в табл.1.
Таблица 1

Наимено­вание ди­электриков	D, (м)	h, (м)	а, (м)	b, (м)	S, (м2)	tgδ	C (пФ)	ε	Вид по­ляриза­ции

5. Определить зависимости ε и tgδ от температуры

1. Замерить необходимые геометрические размеры двух конденсаторов, со­брать их и поместить в термостат.

2. Подключить термостат к прибору Е-7-22.

3. Замерить tgδ и С конденсаторов при комнатной температуре.

4. Включить термостат и замерить емкости tgδ и С при температурах t = 50 ^оС, рассчитать значения диэлектрической проницаемости. Дан­ные измерений свести в таблицу 2.

Таблица 2

Наименование диэлектриков	h, (м)	S, (м2)	t°, (С)	tgδ	С, (пФ)	ε,	Приме­чание

По данным табл.2 построить графики зависимостей tgδ =f(t°), ε=f(t°).

6. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1) цель работы;

2) программу работы;

3) описание методики измерения tgδ и ε;

4) блок-схему установки;

5) результаты измерений, графики зависимостей ε = f(t°) и tgδ = f(t°) и выво­ды, вытекающие из анализа полученных графиков.

7. Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные виды поляризации. Какие особенности имеет каж­дый вид поляризации?

Чем отличается процесс поляризации от процесса электропроводности?

3. Что такое угол потерь δ? Изобразите его на векторной диаграмм для пос­ледовательной и параллельной схем замещения.

---

4. Какой физический смысл относительной диэлектрической проницаемости ε ?

5. Как влияет частота приложенного поля на ε и tgδ диэлектриков с различ­ными видами поляризации?

6. Как влияет влажность диэлектрика на ε и tgδ?

7. Как влияет температура на диэлектрические потери и диэлектрическую проницаемость?

8. Какие значения ε и tgδ имеют диэлектрики с различными видами поля­ризации?

9. Какими процессами обусловлены потери в диэлектриках?
Рекомендуемая литература

1. 
   Богородицкий, Н.П. Электротехнические материалы / Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. – Ленинград : Энергия, 1977. – 352 с.
   
2. 
   Пасынков, В.В. Материалы электронной техники / В.В. Пасынков, В.С. Сорокин. – М. : Высш. шк., 1986. – 367 с.
   

---

Лабораторная работа №4. Измерение температурного коэффициента сопротивления (ТКС) резисторов.

1 Цель работы: освоить приборы и методы измерения сопротивления проводников, определить величину изменения сопротивления резисторов при изменении температуры.

2. Задачи решаемые при проведении работы:

- изучить способы измерения сопротивления проводниковых материалов;

- научиться пользоваться приборами для измерения сопротивления;

- сравнить различные материалы по величине ТКС.

3 Программа работ.

3.1 Получить у преподавателя ТЭЗ с изучаемыми сопротивлениями.

3.2 Измерить величину сопротивления резисторов при комнатной и при повышенных температурах (30, 40, 50, 60) ^оС.

3.3 Вычислить величины ТКС каждого из резисторов, значения занести в таблицу.

3.4. Снять ВАХ резисторов при комнатой температуре. Сравнить результаты.

4 Теоретическая часть.

Резистор - это самый распространенный электронный компонент, название которого произошло от английского слова «resistor» и от латинского «resisto» - сопротивляюсь. Основным параметром резистора считается сопротивление, которое характеризуется его способностью в препятствии протекания электрического тока. Единицами сопротивления у резисторов являются – Омы (Ω), Килоомы (1000 Ом или 1КΩ) и Мегаомы (1000000 Ом или 1МΩ).



Практически ни одна схема не обходиться без резисторов. С помощью подбора соответствующих величин резисторов и их соединений, происходит нужное распределение электрического тока в цепи.

Характеристики резистора

Кроме предельного сопротивления, резисторы обладают рядом других физиотехнических показателей, которые имеют большое значение в его применении.

Среди основных параметров выделяются такие характеристики резистора, как сопротивление по номинальному значению и его возможное отклонение, рассеиваемая мощность, предельное рабочее напряжение, максимальная температура, температурный коэффициент сопротивления, частотный отклик и шумы.

Температурный коэффициент сопротивления ТКС

---

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) определяет относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 ° по Цельсию. ТКС может быть как положительным, так и отрицательным. Если резистивная пленка имеет относительно большую толщину, то она обладает свойствами объемного тела, сопротивляемость которого с увеличением температуры становится больше. Если же резистивная пленка имеет относительно небольшую толщину, то она состоит как бы из небольших «островков», расположенных отдельно друг от друга, и сопротивление такой пленочной структуры с увеличением температурных значений становится меньше, так как взаимодействие между отдельными «островками» улучшается. Для непроволочных резисторов, применяемых в радиоэлектронике и телевизионной промышленности, температурный коэффициент сопротивления не больше ±0,04 - 0,2 %, у проволочных деталей -±0,003 - 0,2 %.
Температурный коэффициент сопротивления обозначают a. Он показывает относительное изменение первоначального сопротивления при нагревании его на один градус по шкале Цельсия:

.

Из формулы следует, что для определения температурного коэффициента сопротивления металла необходимо знать сопротивление металла R₀ при 0°Си при некоторой температуре t°C.

Металлические сопротивления

Вначале измеряют сопротивление металлических резисторов (металлодиэлектрические МЛТ и С2-29, проволочные МРХ) при комнатной температуре R_к, затем нагревают металл и проводят измерения его сопротивления для нескольких значений температур.

Строят график зависимости сопротивления металлического сопротивления от его температуры (рис. 1).



Рисунок 1
Этот график имеет вид прямой линии, продолжение которой (экстраполяция) пересекает ось ординат в точке R₀.

Полупроводниковые сопротивления

По величине удельной проводимости полупроводники занимают промежуточное положение между металлами и изоляторами (диэлектриками). полупроводники имеют ряд общих свойств как с диэлектриками, так и с металлами.

---