专利名称：测量铁电体电滞回线的实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物理实验装置，具体地说是一种测量铁电体电滞回线的实验装置。
背景技术：
尽管铁电体电滞回线现象早就被发现，但目前国内各高校在物理教学实验中，铁电体电滞回线的实验还是空白，原因在于1、适合做教学实验用的铁电体样品难以制备，如用一般的压电陶瓷材料，则测量样品所需电压一般高达几千伏，所需电压过高，作为学生教学实验有一定的危险性，为保证人员安全必须采取必要的安全措施；2、没有完整的适合教学要求的程控化的测量装置，目前使用的一些铁电体电滞回线测量的教学实验装置多为临时拼凑而成的简易装置，维护困难；3、通常用普通示波器定性观察曲线，数据记录不精确。
发明内容
本发明的目的是提供一种以价廉、极化电压低的材料作为样品来测量铁电体电滞回线的程控化实验装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种测量铁电体电滞回线的实验装置，其特征是将放置样品M的样品架、电容C和电源AC串联连接；电阻R1和电阻R2串联在一起并与电源AC并联连接；电阻R2两端的极化电压信号X和电容C两端的电容电压信号Y通过模数转换电路进入计算机系统处理。利用电脑化实验数据记录仪，记录极化电压信号X和电容电压信号Y，并绘制实验曲线，从而得到样品M的有关参数。在本发明所述的测量铁电体电滞回线的实验装置中，样品M选用市场上可以购买的普通压电陶瓷。
为保证实验效果最佳、数据准确，本发明中所述电源电压为AC 150V～1500V可调、频率为50Hz；电阻R1为1M、电阻R2为1K；电容C为0.1μf。
采用本发明所述的测量铁电体电滞回线的实验装置，在测量居里点时，可将样品架及样品M共同放置在硅油中，逐步加热，记录样品M的居里点温度。
本发明所述的测量铁电体电滞回线的实验装置，彻底解决了目前国内各高校在物理教学实验中，没有适合教学要求、完整的、程控化的铁电体电滞回线的实验测量仪器的状况。采用本发明后，它的优点是1、可以根据不同的测量条件和不同的样品M提供不同的极化电场，极化电压控制在250V以内，安全可靠，实验数据稳定，重复性好，可以方便、完整地绘制出电滞回线；2、本发明设备紧凑，操作简便，具有微机接口，测量数据和实验曲线可直观地在计算机屏幕上动态显示。
四
图1是本发明的示意图；图2是采用本发明测量得出的电滞回线曲线。
五具体实施例方式
一种测量铁电体电滞回线的实验装置，放置在样品架1中的样品M、电容C和电源AC串联连接，样品M选用市场上可以购买的普通压电陶瓷，电容C为0.1μf，电源电压为AC 150V～1500V可调、频率为50Hz；电阻R1和电阻R2串联在一起并与电源AC并联连接；电阻R1为1M、电阻R2为1K。电阻R2两端的极化电压信号X和电容C两端的电容电压信号Y通过模数转换电路进入计算机系统处理。本发明具有安全保障功能，在更换样品M时，自动切断高压电源，测量时，自锁装置限制触及样品。
利用“腾飞”电脑化实验数据记录仪，记录极化电压信号X和电容电压信号Y，绘制实验曲线。方便完整地记录电滞回线及其随温度的变化。并可以直观地在计算机屏幕上动态显示测量曲线。
同时可以定量测量剩余电极化强度和矫顽电场强度；测量损耗角，测量铁电体的居里点。在测量居里点时，可将样品架及样品M共同放置在硅油中，逐步加热，记录样品M的居里点温度。
通过以上实验，得到图2中的电滞回线曲线图，其中极化电压信号X方向标度50V/div；电容电压信号Y方向标度100mv/div；测量所得极化电压信号X方向信号范围-140V～+140V；测量所得电容电压信号Y方向信号范围-150mV～+150mV。
权利要求
1.一种测量铁电体电滞回线的实验装置，其特征是将放置样品(M)的样品架(1)、电容(C)和电源(AC)串联连接；电阻(R1)和电阻(R2)串联在一起并与电源(AC)并联连接；电阻(R2)两端的极化电压信号(X)和电容(C)两端的电压信号(Y)通过模数转换电路进入计算机系统处理。
2.根据权利要求1所述的测量铁电体电滞回线的实验装置，其特征是所述样品架(1)中放置的可以是普通压电陶瓷。
3.根据权利要求1所述的测量铁电体电滞回线的实验装置，其特征是所述电源电压为交流150V～1500V可调、频率为50Hz；电阻(R1)为1M、电阻(R2)为1K；电容(C)为0.1μf。
全文摘要
本发明公开了一种以价廉、极化电压低的材料作为样品来测量电滞回线的实验装置，它将放置在样品架中的样品、电容和电源串联连接；电阻R1和电阻R2串联在一起并与电源并联连接；电阻R2两端的极化电压信号和电容两端的电压信号通过模数转换电路进入计算机系统处理，从而得到样品的有关参数。本发明解决了目前国内各高校在物理教学实验中，没有适合教学要求的铁电体电滞回线的实验测量仪器的状况。它实验数据稳定，重复性好，可以方便、完整地绘制出电滞回线，本发明广泛应用于测量铁电体电滞回线的物理实验中。
文档编号G09B23/18GK1529183SQ03158338
公开日2004年9月15日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者于瑶, 胡立群, 江洪建, 周惠君, 周进, 于 瑶 申请人:南京大学