Пристрій для вимірювання контактної різниці потенціалів

Пристрій для вимірювання контактної різниці потенціалів, що містить послідовно з'єднані генератор і вібратор, і до рухомої частини якого прикріплений зонд, який підключений через конденсатор з попереднім підсилювачем, який відрізняється тим, що в нього введено внутрішній вольтметр, послідовно з'єднані селективний під 3 ни якого прикріплений зонд, який підключений через конденсатор з попереднім підсилювачем введено внутрішній вольтметр, послідовно з'єднані селективний підсилювач, фазовий детектор, компаратор, блок компенсації напруги, блок живлення схеми збудження з'єднаний з генератором, блок живлення вимірювальної схеми, з'єднаний з попереднім підсилювачем, селективним підсилювачем, фазовим детектором, компаратором блоком компенсації напруги, внутрішнім вольтметром, причому вхід селективного підсилювача з'єднано з виходом попереднього підсилювача, вхід опорної напруги фазового детектора з'єднано з виходом генератора, перший вихід блоку компенсації напруги з'єднано з зондом, а другий вихід блоку компенсаційної напруги з'єднано через перемикач з внутрішнім вольтметром або з розняттям до якого підключаються послідовно з'єднані пристрій сполучення і ЕОМ. На кресленні зображено пристрій для вимірювання контактної різниці потенціалів, що має схему збудження, вимірювальну схему і блок реєстрації і обробки даних. Пристрій містить послідовно з'єднаний блок живлення схеми збудження 1, генератор 2 і вібратор 3. Рухомий елемент вібратора 3 прикріплений до зонда 4. Другий вихід генератора з'єднаний із входом опорної напруги фазового детектора 5. До зонда 4 через конденсатор 6 підключений попередній підсилювач 7, послідовно з яким з'єднані селективний підсилювач 8, фазовий детектор 5, компаратор 9, блок компенсаційної напруги 10. Перший вихід блоку компенсаційної напруги 10 через зворотний зв'язок з'єднується з зондом 4, а другий вихід через перемикач 11 з'єднується із внутрішнім вольтметром 12 або розняттям 13. Блок живлення вимірювальної схеми 14 приєднаний до попереднього підсилювача 7, селективного підсилювача 8, фазового детектора 5, компаратора 9, блока компенсаційної напруги 10, внутрішнього вольтметра 12. До розняття 13 підключаться пристрій сполучення 15, який з'єднаний з ЕОМ 16. Пристрій для вимірювання контактної різниці потенціалів працює таким чином. Синусоїдальний струм заданої частоти і амплітуди, що генерується генератором 2, надходить на вхід вібратора 3, що приводить у зворотно поступальний рух зонд 4 перпендикулярно до досліджуваної площини зразка. Зміна ємності в системі зонд 4 і зразок, а також наявність контактної різниці потенціалів приводить 51160 4 до появи змінного сигналу. Модульований змінний сигнал, що надходить із зонда 4 на вхід попереднього підсилювача 7 через конденсатор 6, підсилюється і подається на вхід селективного підсилювача 8, що виділяє і підсилює корисний сигнал, який відповідає другій гармоніці вихідного сигналу генератора. Посилений сигнал з селективного підсилювача 8 надходить на вхід фазового детектора 5. На інший вхід фазового детектора 8 подається опорна напруга з генератора 2. До зонда конденсатора 6 підключено вихід блоку компенсаційної напруги 10, за допомогою якого автоматично або в ручному режимі підбирається напруга Uком, яка точно компенсує значення контактної різниці потенціалів Uк. При значенні напруги Uком=Uк вихідна напруга фазового детектора 5 дорівнює нулю, і компаратор 9 видає логічну одиницю на вхід блоку компенсаційної напруги, що зупиняє підбір напруги компенсації в автоматичному режимі. При відповідному положенні перемикача реєстрація здійснюється за допомогою внутрішнього вольтметра 12 або підключеним до розняття 13 блоком реєстрації і обробки даних, який складається з пристрою сполучення 15 і ЕОМ 16. Застосування гальванічно розв'язаного блоку живлення для схеми збудження і селективного підсилювача дозволило підвищити точність вимірювань і стабільність роботи електронної схеми пристрою. Використання внутрішнього вольтметра дозволило використати пристрій без підключення блоку реєстрації і обробки даних, що зменшило габарити вимірювальної системи пристрою при застосуванні вимірювача як портативного пристрою. Підключення ЕОМ дає можливість реєструвати, зберігати і обробляти результати вимірювань. Крім того, схема пристрою дозволяє проводити вимірювання як у ручному так і в автоматичному режимі. Джерела інформації: 1. Булатова Р.Ф. Установка для изучения кинетики фото- и термостимулированных измерений поверхностного потенциала полупроводников / Р.Ф. Булатова, А.Н. Корнилко, В.А. Павлухин, В. И. Шкалето // ПТЭ. - 1984. - № 1. - с. 192-195. 2. Бачынськи Я. Установка для измерения работы выхода электронов из металла методом динамического конденсатора / Я. Бачынськи, X. Малэцки, М. Стемпиньски // ПТЭ. - 1979. - № 4. - с. 205-206. 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 51160 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601