Messung dielektrischer Stoffeigenschaften by Albrecht Rost

By Albrecht Rost

Bei der Beschaftigung mit dielektrischen Messungen an nichtlinearen Dielektrika wurde es als Mangel empfun den, dal3 es, abgesehen von Ubersichtskapiteln in Hand btichern, keine zusammenfassende Darstellung der ver schiedenen, sich tiber einen grol3en Frequenzbereich er streckenden MeBverfahren gibt. Vielmehr werden in Abhandlungen tiber bestimmte Teilgebiete der Elektro technik und in Originalarbeiten oder Ubersichtsartikeln stets nur einzelne, fur bestimmte MeBaufgaben anwend naked Methoden und Gerate beschrieben. In diesem Btichlein solI deshalb versucht werden, einen Uberblick iiber die Methoden zur Messung dielek trischer Stoffeigenschaften zu geben, wobei neben den eigentlichen DK-MeBverfahren auch die hauptsachlichen Verfahren zur Untersuchung nichtlinearer Dielektrika behandelt werden. Es wendet sich damit sowohl an Studenten unterschiedlicher naturwissenschaftlicher und technischer Fachrichtungen, um sie mit diesen Me- methoden bekannt zu machen, als auch an Wissenschaft ler, Ingenieure und Techniker, die sich mit dielektrischen Untersuchungen, sei es in der Forschung oder in der Werkstoffkontrolle, befassen. Da bei wird nicht so sehr auf die ausftihrliche mathematische Behandlung ein zeIner Mel3methoden Wert gelegt - dazu wird auf spe zielle Literatur verwiesen - als vielmehr auf eine an schauliche Darstellung, die es dem Leser gestattet, die Eignung eines Verfahrens fUr eine ganz konkrete meB technische Aufgabe einzuschatzen, den experimentellen und auswertetechnischen Aufwand verschiedener Me- methoden gegeneinander abzuwagen sowie die auftreten- four Vorwort den systematischen Fehler abzuschatzen und experi mentell oder durch Korrekturrechnungen auszugleichen. Um in der Darstellung der vielen verschiedenen Me thoden zur Messung der Dielektrizitatskonstanten eine gewisse Systematik zu erreichen, muBte ihre Einteilung nach einem bestimmten Gesichtspunkt erfolgen.

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0, lassen sich damit Verlustleitwerte in der GroI3enordnung 10--12 S abgleichen. Dabei halt man den Gesamtwiderstand R3 + R4 konstant und verandert nur den Abgriff E um kleine Werte LiR. Der Widerstand R6 kann zur MeBbereichsumschaltung benutzt werden. Der sich aus der Transformation ergebende Leitwert G' liegt parallel zum Generator und beeinfluBt den Briickenabgleich nicht. 26), die dielektrische Messungen im Frequenzbereich von 10--a bis 102 Hz gestattet, wobei als Nullindikator ein hochwertiger Elektrometerverstarker mit nachfolgendem Filter und Sichtgerat dient.

8. a) die Probe als Dreipol b) die einseitig geerdete Probe in der Proben-Ersatzschaltung, so ergibt sich ein Dreipol (Abb. 8a), dessen Durchgangsleitwert Y12 der gesuchten Probenadmittanz entspricht. Bei vielen MeBverfahren wird die Probe einseitig geerdet. 3 die Streukapazitat des 30 2. 8b). Sie laBt sich jedoch durch eine Differenzmessung eliminieren, bei der einmal die Admittanz Yp des die Probe enthaltenden, dann die Admittanz Y L des leeren StoffmeBkondensators bei gleichem Plattenabstand gemessen wird.

21c) eignet sich besonders fUr DK-Messungen mit Schutzring-StoffmeBkondensator. Bei direkter Erdung des Nullzweiges (Abb. 21 b) kann das MeBobjekt einseitig auf Erdpotentialliegen, was ftir viele MeBaufgaben vorteilhaft ist. Diese Anordnung wird fiir Messungen mit schutzringlosen StoffmeBkondensatoren bevorzugt. Gegenseitige kapazitive und induktive Kopplungen zwischen den Bauelementen einer Briicke sowie die Streukapazitaten gegen Erde haben zur Folge, daB die Schaltung frequenzabhangig wird. 1m Ersatzschaltbild lassen sich zwar diese Streu- und Koppelkapazitaten und -induk- 54 2.

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