1.3. Van-der-Pau usulu bilan solishtirma qarshilikni o’lchash
Istalgan geometrik shaklga ega bo’lgan plastina ko’rinishidagi
yarimo’tkazgichli namunalarning solishtirma qarshiligini to’rt zondli usulning bir
ko’rinishi bo’lgan Van-der Pau usuli bilan o’lchash mumkin (1.13-rasm). Bu
usulning qulayligi shundan ibotatki, yassi namuna yon
1.13-rasm.
Van-derPauusulibilansolishtirmaqarshiliknio’lchashdachiziqliA,
B, C, Dkontaktlarni (originalda) asilnusxada (a), yassiyarimcheksizplastinada
(aksida) M, N, O, Pkontaktlarningjoylashishi (б)
sirtigato’rttaA,B,C,Dnuqtaviy
(yokichiziqli)
kontaktolinib,
AvaBkontaktlardantoko’tkaziladi,
CvaDkontaktlarorasidagipotensiyallarayirmasio’lchanadi.So’ngesaAvaDkontaktl
ardantoko’tkaziladi.BvaCkontaktlarorasidagikuchlanisho’lchanibqarshiliklarhisob
lanadi.
qarshiliklarni bilgan holda solishtirma qarshilik
(1.41)
formula bilan aniqlanadi. Bu yerda: f(R
1
/ R
2
) qarshiliklar nisbatiga bo’liq
bo’lgan tuzatish funksiyasi, d-namunaning qalinligi. Tuzush funksiyasi.
=
(1.42)
Tenglamani qanoatlantiradi, (
)-ning har xil qiymatlaridagi
-ning
natijalari 2-jadvalda keltirilgan. Jadval tahlilidan ko’rinadiki,
nisbatining
oralig’da
.To’g’ri geometrik shakildagi, masalankvadrat,
doira ko’rinishdagi namunalarda kontaktlar simmetrik joylashtirilgan hoplda
bo’lib solishtirma qarshilikni 2% dan kam xatolik bilan
o’lchash mumkin.Qarshiliklar nisbati
bo’lganda tuzatish funksiyasini
(1.43)
bilan hisoblash mumkin.Van-Der-Pau usulining nazariyasi konform akslantirish
nazariyasiga asoslangan.
Konform akslantirish nazariyasiga ko’ra,istalgan shakldagi argument bilan
bo’glangan (односвязннию) yopiq D- sohani yarimcheksiz yassi yekislik D-
sohaga almashtirish mumkin.Bunda asl namunaning (orginalining) A,B,CD
kontaktlariga ularning aks bo’lgan M,N,O,P kontaktlar mos keladi.(1.13-rasm).
Bunday almashtirishda asl nusxadagi va namuna aksi bo’lgan yarimcheksiz yassi
plastina kontaktlari orasidagi kuchlanish bir xil bo’ladi,ya’ni
U=(E r)=
(1.44)
bu yerda: E elekter maydaon kuchlanganligi
E=jp=
(1.44 a)
bu ifoda (1.44) dan
(1.45)
Tengliklarni olish mumkin.
namunaning solishtirma
qarshiligi va qalinligi
tasvirning solishtirma qarshiligi va qalinligi (1.45)
dagi tengliklar conform almashtirishga nisbatan invariantlik xossasini ifodalaydi.
Tasvirni yarimcheksiz yassi tekislik (plastina) ko’rinishda bo’lishi, chiziqli
tok manbailarining hosil qilingan potensiyallari va toki silindrik simmetriya
qonuni bilan taqsimlanishiga olib keladi.Shuning uchun chiziqli tok
manbalarining к masofadagi potensiyali maydon kuchlanishning (1.44a) ifodasini
intervallashdan tasvirda joylashgan potinsiyali topiladi.
(1.46)
1.14- rasm.
Radiusi r
0
bo’lgan yarim sferik xizmat orqali namunadan tok
o’tganda potensial taqsimotni hisoblashga chizma (a), namunada tarqalgan
qarshilikni o’lchashning ikki (a) va uch (b) zondli usullari.
Birinchi
tok manbaidan ikkinchi
tok manbaidan
masofada
bo’lgan nuqtaning potensiyali (13-rasm) tok manbailarining ishoralarini hisobga
olganda (1.46)
+A (1.47)
bo’lishligini ko’ramiz. Demak,yarmcheksiz tekislikda nuqtadagi potensiyalni
topish ikki tok manbaidan iborat bo’lgan tizimda potensiyalni aniqlash
masalasiga bog’liq ekan.(1.47) formuladan foydalanib,M va N kontaktdan tok
o’tganda O va P kontaktlarda hosil qilingan
potensiyallarini va ular asosida
O va P kontaktlar orasidagi potensiyallar ayrmasining
= - = -
ln
(1.48)
va undan
qarshilikning
= -
ln
(1.49)
Ifodasini topamiz.A va В kontaktlar aksi (tasviri) bo’lgan M va P
kontaktlardan tok o’tkazib, N va O kontaktlardagi potensiyallar (
) ni, ular
orqali esa O va n kontaktlar orasidagi potensiyallar ayrmasini
= - = -
ln
(1.50)
va undan
qarshilikni aniqlaymiz
= -
ln
(1.51)
(1.49) va (1.51) formulalaridagi logarifm ostidagi hadlar yig’indisi birga
teng bo’lishini,ya’ni
=1
(1.52)
i
foda bilan aniqlanishini ko’ramiz.Invariantlik xossasi (1.45) ga tasvirdan
orginaliga o’tsak,(1.52)quydagicha bo’ladi
1.4- jadval
1.5-jadval
=1 (1.53)
(1.53) da
larni o’rniga
=
=
(1.54)
quyilsa ,
ch
(1.55)
ko’inishga keladi.Bunda
=
(1.56)
belgilashbilan
(1.55)
formulani
(1.42)
ko’rinishdabo’lgantuzatishfunksiyasifningtenglamasiniolamiz. Bu yerda, f (
/
) qarshiliklar nisbati
/
ga bog’liq bo’lgan (yuqorida keltirilgan) tuzatish
funksiyasi. (1.56) ifodadan yuqorida keltirilgan solishtirma qarshilikni Van-der-
Pau usuli bilan hisoblash formulasi kelib chiqadi.Bu usul bilan solishtirma
qarshilikni o’lchashda odatda namunaning yon sirtida Om kontaktlari
manipulyatorga o’rnatilgan to’rtta yo’naltiruvchi uchlariga o’rnatilgan qirrasi
charxlangan tantal, karbid volframning plastinkalari kontaktlashtirib olinadi. Har
bir zond namunaning yon qirrasiga purjina bilan siqiladi, shu bilan birga, siqish
kuchini boshqarish mumkin. Solishtirma qarshilikni Van-der-Pau usuli bilan
o’lchashdagi zatolik kontakt yuzasini kattalashishi bilan ortib boradi. Disk
shaklidagi plastinkalarda kontaktning joylanishiga va o’lchoviga bog’liq xatolik
nazariy hisoblangan. Ba’zi bir hollar uchun xatolik 1.4-jadvalga keltirilgan.
Shuni ta’kidlash kerakki, bu usulni avtomatlashtirish qulaydir. Bu usulga
asoslangan doira, kvadrat, to’g’ri to’rtburchak shaklidagi qalinligi
d=80
mkm, solishtirma qarshiligi с=
100 Om sm oraliqda bo’lgan
plastinkalarning solishtirma qarshiligini o’lchaydigan avtomatik qurulma
yasalgan, namunalarni с bo’yicha 4% xatolik bilan 10 ta guruhga ajratadi,
solishtirma qarshilikni etalondan
20% farq qilganlarini yaroqsiz namunaga
chiqaradi.
Endi с- ni o’lchashning ikki kombinatsiyali to’rt zondli usulini ko’raylik. Ko’p
hollarda yarim o’tkazgich namunalarning fizik xossalarini aniq o’lchash
zaruriyati tug’uladi. Bunga bir jinsli yarimo’tkazgich qatlamlarda sirt qarshiligini
yuza bo’yicha taqsimotini tadqiqot qilishni ko’rsatish mumkin. Ba’zan
o’lchashning tasodufiy xatoligi sirt qarshiligining o’zgarishiga teng bo’lib qolishi
mumkin va tekshirilayotgan namunaning bir jinsliligi to’g’risida mavjud bo’lgan
ma’lumotlarni olish mumkin bo’lmay qoladi.
To’rt zondli usullarda zondlar orasidagi masofaning takrorlanmasligini
yuqotish qiyin bo’lgan tasodifiy xatolik manbalaridan biri bu namuna
o’lchovlarini zondlar joylashishining ta’sirini hisobga olgan tuzatish
funksiyasining son qiymatlarini aniqlash bilan bo’g’liq bo’lgan xatolikdir. С-ni
o’lchashda kombinatsiyali to’rt zondli usul ko’rsatilgan xatoliklarni cheklaydi.[9]
(1.56) ifodadan solishtirma sirt qarshiligini topamiz,
=
(1.57)
Shunday qilib, (1.52) dagi
=f
(1.58)
ko’rinishdagi ko’paytma namunaning geometrik shgakliga bog’liq bo’lgan
tuzatish
funksiyasidir.
Tuzatish
funksiyasini
shunday
ko’rinishda
olishningyutug’i shundaki, tuzatish funksiyasi zondlar orasidagi masofaga
bog’liqbo’lmaydi, bu bilan zondlar orasidagi masofaning takrorlanmasligi bilan
bo’g’liq bo’lgan tuzatish funksiyasini hisoblashdagi xatoliklar yuqotiladi.
Tuzatish funksiyasi f(
) ni 0,05% dan kata bo’lmagan xatolik bilan 1,2<
>
1,32 oraliqda ikkinchi darajali polinom ko’rinishda ifodalash mumkin:
f
-1
=14,696 + 25,173
-7,872
2
(1.59)
ni
o’zgagarish sohasi to’rt zondli usul bilan aniqlanadigan
= ln3/ln4=1,262
qiymatga yaqin sohada olingan. Shuni ta’kidlash kerakki agar zondlar chizig’I
yoki chetki zond plastina chetidan qandaydir masofada joylashgan bo’lsa, (1.10)
ifoda zond chiziqlarining istalgan yo’nalishida qo’llanilishi mumkin. Plastina
chetidan (5S) masofadan zondlar joylashgan bo’lsa, sirt qarshiligini hisoblaganda
xatolik 0,1% dan oshmaydi.Shu usul asosida avtomatlashgan,sirt bo’yicha
qadamlab siljiydigan zondlar qurulmasi yasalgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |