Методика физического эксперимента

Измерение диэлектрических свойств радиоматериалов в диапазоне радиочастот производится резонансным методом. Электрическая схема радиоизмерительного прибора представляет собой четырехплечный мост. В одно плечо включается конденсаторная структура, содержащая в качестве диэлектрика исследуемый материал. В трех других плечах моста содержатся переменные резисторы и конденсаторы. В одну диагональ моста подается сигнал от генератора. В процессе измерений частота и амплитуда генератора могут изменяться. С другой диагонали моста напряжение подается на измерительный прибор, нуль-индикатор. Схема соединения переменных элементов моста определяет схему замещения конденсатора: параллельную, последовательную или, в некоторых случаях, комбинированную.

Процесс измерения состоит в том, что, варьируя величины резисторов и конденсаторов моста, настраивают мост в резонанс. При этом сигнал, поступающий с диагонали моста на нуль-индикатор, принимает минимальное значение. Для увеличения чувствительности нуль-индикатора перед ним включают в схему селективный усилитель, настроенный на пропускание сигнала на частоте генератора. В качестве нуль-индикатора обычно используют осциллограф.

Зная значения переменных элементов моста, настроенного в резонанс, и схему замещения, заложенную в схему моста, можно рассчитать элементы схемы замещения конденсатора – R и C. Подставляя вычисленные значения в формулу (3.1), (3.2) или (3.3), получают исследуемого конденсатора при данных частоте и амплитуде напряжения генератора.