GB T 6426-1999 铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法.pdf

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1、前言本标准是对 铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法修订本标准与 相比作了下列修订按照 标准化工作导则第单元标准的起草与表述规则第部分 标准编写的基本规定的规定 增加了前言 并按照试验方法作为一项独立标准所规定的标准内容及其顺序进行编写测试设备及要求只规定超低频高压源及函数记录仪的要求其他诸如标准电容运算放大器等作为测试电路对各元器件的要求提出 此外测试设备还增加了高压电压表和控温设备由于测试电滞回线的一个重要目的就是要定量地测试材料的矫顽电场强度 剩余极化强度和自发极化强度 为此必须是新鲜试样的第一个循环的电滞回线来计算上述参数值电滞回线以及由它计算出来的矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极

2、化强度 都是温度的函数 为此 标准中必须规定在给出电滞回线的同时要给出测试温度增加了自发极化强度 的测试与计算等内容本标准从实施之日起代替本标准由中华人民共和国信息产业部提出本标准由全国铁电压电陶瓷标准化技术委员会归口本标准起草单位 中国电子技术标准化研究所 国营 厂本标准主要起草人王玉功罗绍棠本标准于 年 月首次发布中华人民共和国国家标准铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法代替国家质量技术监督局 批准 实施范围本标准规定了铁电陶瓷材料电滞回线的准静态测试方法本标准适用于测试铁电陶瓷材料的电滞回线并由测得的电滞回线确定材料的矫顽电场强度剩余极化强度 和自发极化强度引用标准下列标准所包含的条文通

3、过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性铁电压电陶瓷词汇定义和符号本标准中采用的定义和符号按 的规定测试原理在较强的交变电场作用下铁电材料的极化强度 随外电场呈非线性变化 而且在一定的温度范围内极化强度 表现为电场强度 的双值函数 呈现出滞后现象形成了如图 所示的极化强度 与电场强度 的关系曲线 通常称为电滞回线本标准采用 回路测试电滞回线交变电场由超低频高压源供给电滞回线用函数记录仪记录并由测得的电滞回线计算矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极化强度剩余极化强度 自发极化强度 矫顽电场强度图 铁

4、电体的电滞回线测试条件环境条件测量电滞回线时试样必须浸没入硅油中根据不同材料和要求可在不同温度下测量 当需要升温时试样应在该温度下保温 时间不少于试样尺寸及要求试样为未极化的薄片 厚度 不大于 两主平面全部被敷上金属层作为电极 试样应保持清洁 干燥测试信号要求测试信号采用频率不高于 的正弦波测试方法测试装置示意图超低频高压源 函数记录仪 控温设备 运算放大器 高压开关 普通低压开关试样 标准电容器 分压电阻 可调补偿电阻图 电滞回线准静态测试装置示意图测试装置示意图如图 所示图中运算放大器 的输入阻抗不少于 其放大比例为 标准电容器 直流电阻不小于 其容量一般为试样容量的 倍以上 分压电阻 和

5、 总电阻不少于分压比选择 和 二档为宜补偿电阻 根据不同试样选择不同的电阻值测试设备及要求超低频高压源输出电压幅值满足试样测试要求频率不高于 的正弦波或三角波函数记录仪 测量误差不大于高压电压表测量误差不大于 输入阻抗不小于温度控制设备温度控制误差不大于测试程序按图 接好测试线路后将试样置于硅油中的试样夹具内 根据需要确定是否加温测量选择适当的标准电容器 值使输出电压在运算放大器的截止电压范围内 将标准电容器短路调节运算放大器的零点 根据不同试样函数记录仪 和 轴选择适当灵敏度 以得到大小适中的电滞回线用高压电压表测量测试线路 点对地的电压用函数记录仪测 点对地电压以确定分压比在经过零电压时接

6、通高压开关 将高压加在被测试样上逐步增加高压源的输出电压 直至电滞回线饱和为止切断试样上的高压 并将试样和标准电容器 放电调换同种材料的另一试样 将高压源输出电压调节到 所确定的最高值 在经过零电压时接通高压开关 将高压加在被测试样上 用函数记录仪记录下电滞回线 并以第一循环的电滞回线来计算矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极化强度 根据需要也可测试稳定的电滞回线 并用它来计算矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极化强度切断试样上的高压 并将试样和标准电容器 放电性能参数计算根据测得的电滞回线 用公式 和 分别计算矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极化强度 矫顽电场强度 剩余极化强度 和自发极化强度 与测试温度有关 在给出他们的数值时 应同时给出测试温度式中 矫顽电场强度试样两端电压 时试样厚度函数记录仪的 轴灵敏度从原点到 处的 轴读数高压源的输出分压比剩余极化强度电压为零时 试样上的总电荷试样的电极面积标准电容器的电容量从原点到 处的 轴电压电滞回线与 轴的交点函数记录仪的 轴灵敏度从原点到 处的 轴读数电滞回线与 轴的交点电滞回线饱和后 直线的延长线与 轴的交点 如图 所示 而对应的试样上模拟总电荷从原点到 直线的延长线与 轴交点处的 轴电压从原点到 直线的延长线与 轴交点处的 轴读数