а также в сополимерах — винилиденфториде с трифторэтиленом и
тетрафторэтиленом.
В настоящей статье на примере ПВДФ cделана попытка систе-
матизировать принципы построения ЧЭ ПП с учетом особенностей
полимерного сегнетоэлектрика. Полимер ПВДФ — наиболее активный
пироэлектрик среди полимеров. У пленок ПВДФ получены высокие
значения пироэлектрического коэффициента и низкие значения ди-
электрической проницаемости, что привлекает разработчиков.
Основные параметры и характеристики ПП зависят от констант
пироактивных материалов, на основе которых разрабатываются пре-
образователи. В работе [4] на основе анализа расчетных уравнений
получены выражения для критериев качества пироактивных материа-
лов. Качество ПП определяется совокупностью не зависящих от ча-
стоты геометрических размеров и внешних факторов параметров в
выражениях для коэффициента преобразования и порогового потока
(обнаружительной способности). Пироэлектрические преобразовате-
ли характеризуются в основном тремя критериями качества. При ра-
боте в режиме короткого замыкания, когда ЧЭ нагружен на малые
внешние сопротивления, его чувствительность определяется критери-
ем качества
M
1
=
y/C
1
,
где
y
=
dP
c
dT
— пиротехнический коэффициент, Кл/(м
2
∙
K);
P
c
— спон-
танная поляризация ЧЭ;
T
— температура ЧЭ;
C
1
— удельная тепло-
емкость единицы объема ЧЭ, Дж/(м
3
∙
K).
Этот критерий характеризует коэффициент преобразования ПП при
импульсных измерениях с высоким временн ´ым разрешением (при ма-
лых сопротивлениях нагрузки и малой постоянной времени).
Критерий качества
M
2
=
γ/C
1
εε
0
,
где
ε
— относительная диэлектрическая проницаемость;
ε
0
— диэлек-
трическая постоянная, равная
8
,
854
∙
10
−
12
Ф
∙
м
−
1
, характеризует чув-
ствительность ППИ в режиме холостого хода — при больших нагру-
зочных сопротивлениях.
Минимальный пороговый поток ПП достигается при максималь-
ных значениях критерия качества
M
3
=
γ/C
1
(
εε
0
tg
δ
)
0
,
5
,
где
tg
δ
— угол диэлектрических потерь.
При низких частотах модуляции, когда преобладают джонсонов-
ские шумы, для получения минимального значения порога чувстви-
тельности ПП выбирают материал с высоким значением
M
3
. В слу-
чае, когда шумы усилительной схемы значительны, требуется матери-
ал с большим значением
M
1
. Для ПП с высокими значениями вольт-
ваттной и вольт-джоулевой чувствительностей необходим материал
90 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 2
