Вплив зовнішніх факторів на точність та надійність визначення електричних полів надмалої потужності
Вантажиться...
Дата
2023
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
В статті наведені результати експериментального дослідження впливу температури, відносної вологості оточуючого середовища, а також коєфіцієнта електромеханічної дії на процес визначення електричних полів надмалої потужності. Аналіз отриманих результатів дозволив встановити найбільш раціональні умови визначення силових (електричної напруженості) та енергетичних (розподілу поверхневого заряду та електричної ємності) параметрів таких полів з більш високою точністю та надійністю. В роботі запропоновано дослідний експеримент зі встановлення точності та надійності силових та енергетичних параметрів визначення електричних полів в умовах зміни кліматичних факторів та електромеханічного коєфіцієнта, реалізація якого відбулася на вимірювальному стенді, розробленому за участі авторів. Основним елементом такого вимірювального стенду є автоматичний пристрій визначення, збирання та оброблення інформації про розподіл силових та енергетичних параметрів електричного поля під чутливим елементом вимірювального давача. Отримані внаслідок експериментального дослідження результати дозволили встановити, що коєфіцієнт електромеханічного впливу має визначальний вплив на точність вимірювання електричних полів надмалої потужності. Показано, що збільшення коєфіцієнта електромеханічного впливу від 38 пН/В (кремній <111>) до 190 пН/В (п‘єзоелектрична кераміка PZT-8) веде до підвищення відносної похибки визначення електричного поля на 4,7 %. Встановлено, що зменшення температури до 20 0С з одночасним дотриманням відносної вологості з 38 % до 74 % веде до зменшення відносної похибки на 1,5-2,2 %. В той же час, зменшення температури з одночасним зменшенням відносної вологості веде до збільшення надійності визначення електричних полів (так, ймовірність безвідмовного вимірювання силових та енергетичних параметрів електричних полів підвищується на 18 %). Проведене порівняння результатів отриманих запропонованим методом з результатами, отриманими методом атомно-силової мікроскопії (в режимі вимірювання струмів витоку з робочих ділянок досліджуваних поверхонь), що показало сильну позитивну кореляцію між цими результатами, чим підтверджується об‘єктивність запропонованого методу та адекватність отримуваних результатів. Висновки та проаналізовані дані, отримані в статті за результатами експериментальних досліджень, можуть бути використані для створення системи автоматичного корегування похибки та нестабільності визначення силових та енергетичних параметрів електричних полів надмалої потужності з урахуванням обмежуючих зовнішніх впливів.
Опис
Ключові слова
електричні поля, електрична напруженість, поверхневий заряд, фактори зовнішнього середовища, точність, надійність, electric fields, electric voltage, surface charge, environmental factors, accuracy, reliability
Бібліографічний опис
Тичков, Д.В. Вплив зовнішніх факторів на точність та надійність визначення електричних полів надмалої потужності / Тичков Д.В., Волошко О.В. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 65(1). – С. 58-64. – Бібліогр.: 15 назв.