Diseño y construcción de un sistema automático de polarización de cerámicas ferroeléctricas para el laboratorio de electrocerámica del departamento de física

Romo Egas, Denis Alejandro

2019-04-26

Romo Egas, D. A. (2019). Diseño y construcción de un sistema automático de polarización de cerámicas ferroeléctricas para el laboratorio de electrocerámica del departamento de física. 121 hojas. Quito : EPN.
T-IE/4885/CD 9746

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Tasiguano Pozo, Cristian Andrés, director

Con el presente proyecto se busca implementar un sistema de polarización para cerámicas ferroeléctricas, el cual consta de una fuente de alto voltaje regulable y un sistema de calentamiento controlado, como partes principales. El proceso de polarización requiere que la muestra cerámica se mantenga a una temperatura constante, por un tiempo determinado, mientras se le aplica alto voltaje. La fuente de alto voltaje se compone de una primera etapa de regulación de voltaje, para lo cual se emplea un conversor DC/DC topología BUCK, el cual varía el nivel de voltaje que será entregado a un conversor DC/AC, mismo que permite obtener el voltaje AC que será aislado mediante un transformador de alta frecuencia y finalmente elevado, empleando un circuito multiplicador. El sistema de calentamiento consta de una niquelina que calienta el recipiente que contiene aceite para aislar muestras cerámicas planas, cuya temperatura se regula, al valor establecido por el usuario, mediante un regulador PI que permite variar el disparo de un control de fase directo. Tanto la temperatura, como el tiempo y el voltaje dependerán de las características de la muestra cerámica, por lo que estos parámetros serán ingresados por el usuario mediante la interfaz táctil incluida para este propósito.

The aim of the present project is to implement a polarization system for ferroelectric ceramics, which consists of an adjustable high voltage source and a controlled heating system, as main parts. The polarization process requires that the ceramic sample be kept at a constant temperature, for a certain time, while high voltage is applied. The high voltage source consists of a first stage of voltage regulation, for which a BUCK DC / DC topology converter is used, which varies the voltage level that will be delivered to a DC / AC converter, which allows to obtain the AC voltage that will be isolated by a high frequency transformer and finally high, using a multiplier circuit. The heating system consists of a nickel that heats the container containing oil to isolate flat ceramic samples, whose temperature is regulated, to the value set by the user, through a PI regulator that allows to vary the triggering of a direct phase control. Temperature, time and voltage will depend on the characteristics of the ceramic sample, so these parameters will be entered by the user through the touch interface included for this purpose.

POLARIZACIÓN; ELECTRICIDAD; TEMPERATURA; ALTO VOLTAJE;