Рис. 2. Расчетные вольт-ваттная и
ампер-ваттная чувствительности ЧЭ
ПВДФ с
A
0
= 1
мм
2
и
d
= 30
мкм
d
= 30
мкм при значени-
ях сопротивления нагрузки
R
н
= 10
11
;
10
10
;
10
9
;
10
6
; 75 Ом
(кривые
1, 2, 3, 4, 5
соот-
ветственно). Анализ получен-
ных зависимостей указывает на
принципиальную возможность
получения требуемых значений
пороговых параметров
Φ
П
,
D
,
вольт-ваттной и ампер-ваттной
чувствительностей уже не ЧЭ,
а пироэлектрического прием-
ника излучения (ППИ) и ПП,
варьируя тепловую постоянную
времени
τ
T
=
c/G,
где
c
— теплоемкость ЧЭ,
G
—
суммарный коэффициент теплопотерь, и электрическую постоянную
времени
τ
э
=
C
0
R
−
1
0
,
где
C
0
=
C
кр
+
C
вх
;
C
кр
— емкость ЧЭ;
C
вх
— входная емкость измери-
тельной схемы;
R
−
1
0
=
R
−
1
н
+
R
−
1
кр
+
R
−
1
вх
— эквивалентное сопротивле-
ние потерь ЧЭ;
R
−
1
вх
— входное сопротивление схемы.
Установлено также, что одним из эффективных способов повыше-
ния чувствительности и улучшения частотных характеристик ЧЭ из
ПВДФ является увеличение электрического поля поляризации до зна-
чений порядка
2
∙
10
6
В/см, в результате чего в материале возникает
однородная поляризация в отличие от обычных условий поляризации,
приводящих к неоднородностям ЧЭ в направлении, перпендикулярном
поверхностям с электрическими контактами.
Выбор материала полимерного сегнетоэлектрика связан не только
с его критериями качества, но зависит от многих других факторов.
Определяющими при выборе материала являются: температура фазо-
вого перехода, которая определяет температурный и в значительной
степени динамический диапазон ППИ; устойчивость монодоменного
состояния; механическая прочность и гидрофобность; значение аку-
стических потерь, приводящих к подавлению пьезоосцилляций; уро-
вень дополнительных шумов (Баркгаузена и вибрационных); стабиль-
ность параметров с течением времени; простота технологии получе-
ния ЧЭ; возможность получения тонких слоев с сохранением харак-
теристик массивного материала; возможность изготовления ЧЭ ППИ
больших размеров.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 2 93
