铁电材料I-V特性测试系统

本文介绍了铁电材料的I-V特性及测量原理、测试系统的组成,并给出了测试软件的流程图。用该测试系统对PZT10铁电陶瓷进行I-V特性测试,测量结果与有关报道相符合。本文设计的系统软件不仅可以对所测的铁电样品进行参数计算、修改和保存数据,而且可以对铁电样品的漏电导和线性感应电容进行补偿,从而获得接近本征特性的I-V曲线。利用该测试系统,可以更加方便地对不同的铁电材料进行研究。     

铁电材料参数计算机测试系统的研制

介绍了铁电材料电滞回线、Ⅰ—Ⅴ特性测量原理和铁电材料参数计算机测试系统的组成,重点对系统的硬件与软件模块进行了研究。用该系统测试了PLT5铁电陶瓷的电滞回线和Ⅰ—Ⅴ特性,测试结果表明：铁电材料参数计算机测试系统运行效果良好。     

铁电材料测试系统用电压自动衰减电路

针对铁电材料测试系统中不同测试信号电压的差别，设计了电压自动衰减电路。重点介绍了自动量程转换电路、峰值AC／DC转换电路、继电器驱动电路和衰减电路的设计。利用配有电压自动衰减电路的铁电材料测试系统测量了PZT铁电体材料样品的电滞回线。测量结果表明，该设计解决了测试电压与采集卡量程的匹配问题，实现了铁电材料测试的自动化。     

共振隧穿二极管Ⅰ-Ⅴ特性的一致性测试与研究

共振隧穿二极管(RTD)具有类似于硅的压阻特性.为了定量表达RTD的压阻特性,对其Ⅰ-Ⅴ特性一致性的研究显得十分必要.文中设计一个恒温、恒压实验测试系统,测试同一个RTD结构在不同时间的Ⅰ-Ⅴ特性.实验结果表明,RTD结构的电阻在不同时间的最大相对漂移量小于3%.随后测试仪器的测量误差,发现其中1%的相对漂移量由测试仪器造成.     

基于数字示波器的铁电材料参数测试系统

利用数字存储示波器研制了一套铁电材料参数测试系统,完成了对铁电材料电滞回线的测量、存储、显示、编辑、打印和电性能参数的计算等功能.     

基于嵌入式技术的太阳电池Ⅰ-Ⅴ性能测试仪

设计了一款基于嵌入式技术的手持式太阳电池Ⅰ-Ⅴ性能测试仪。该测试仪以ARM920体系芯片S3C2440为核心,通过采集太阳电池电压、电流、光强和温度4路信号并通过对信号数据的处理,测得太阳能电池开路电压、短路电流、最佳工作点、串联电阻、并联电阻、电池效率等关键参数,并在触摸屏上实时显示Ⅰ-Ⅴ曲线。目前该项目已完成系统硬件设计与调试和测试界面程序的设计。调试结果表明系统工作稳定,系统功耗小。界面简洁、运行流畅、操作简单。     

太阳电池测试系统及其参数匹配优化研究

为了获得太阳电池的I-V特性曲线及特性参数,利用Visual C++语言开发出基于Windows平台的太阳电池测试软件系统,并对基于补偿原理的I-V测试电路参数匹配进行了详细分析。电路中串联电阻及桥式直流电源对电池的暗特性影响变化不大,但可使光特性I-V曲线发生显著变化。通过参数匹配的调整与优化,测量数据与电池的标准数据基本吻合,其误差仅为1%~2%,表明该测试软件系统满足实际使用要求,为电池性能分析提供了准确的依据。     

铁电材料滞回能量捕获能力分析

为解决微机电系统的供电问题,将基于力电耦合智能结构的滞回能量捕获技术应用到微能源技术中。首先对已有的基于压电材料的能量捕获技术展开了分析,介绍了压电材料的发电机理以及铁电材料的优点和自发极化特性,提出了一种将铁电材料用于能量捕获的方法;然后,利用力电耦合能量捕获实验台,对铁电和压电结构进行了能量捕获实验。实验及研究结果表明:铁电材料及压电材料皆可满足一定的供电要求,但就实验所用两种材料而言,铁电材料的供电能力比压电材料要高。     

热释电材料电性能自动测量系统的设计

介绍了一种设计热释电材料电性能测量系统的新方法,重点研究了pA级电流放大电路的设计.系统由温度控制和性能参数测量两大部分组成,采用计算机进行控制,利用该测量系统,可以同时得到热释电系数、介电常数和损耗与温度的关系曲线.用所研制的测量系统对掺锑、锰的PZT厚膜材料样品进行了热释电性能测量,给出了有关测量结果.     

铁电阴极材料发射电流密度测试电路的分析改进

对于铁电阴极材料,电流发射密度是其关键性能指标。发射电流密度越大,发射出电子能量越高,则材料可以做为强流电子束源应用。然而由于受地电流耦合信号的影响,往往不易测得样品的真实发射电流密度信号。为此,通过实践探讨,对已有的常规测试电路进行了优化,解决了地电流干扰问题,最终确定了较好的测试电路,获得比较满意的测试信号结果。     

液压万能材料试验机测试系统的改造

文章介绍了对老式液压万能材料试验机测试系统的升级改造方案、实施方法及测试效果.通过对老式材料试验机的改造,使其具有自动采集数据和数据处理的功能.提高了试验机的自动化程度及材料实验的测试精度.     

铁电材料细观畴变力学研究进展

铁电材料最显著的显微组织特征是电畴结构,其自发极化矢量可以随外加电/力场转动(即畴变),从而使铁电材料具有独特的机电性能。从畴变理论出发,综述了畴变准则的研究进展,并介绍了畴壁动力学以及与畴变相关的断裂力学研究成果,旨在为铁电材料的细观力学研究提供参考。     

铁电材料在机电场作用下的微结构观测

铁电材料具有优良的机电偶合效应和对外加电场迅速反应的能力.微裂纹和电畴行为是探索铁电材料疲劳,损伤和破坏机理的重点和热点.本文通过对典型的铁电材料.PZT-5,进行交变力四点弯,交变电及恒力四点弯与交变电耦合的疲劳实验,分别测量了极化与未极化试样疲劳实验前后的压电常数d33和剩余极化强度Pr与初始极化强度P0r,同时引入显微硬度点,定点观察了硬度压痕和微裂纹,讨论了疲劳实验前后各样品的微裂纹变化与生长情况.本文试图通过对PZT-5材料的微结构观测,探索机电场作用下铁电材料的微结构变化对其宏观性能的影响.     

典型铁电功能材料加工技术现状及展望

针对铁电功能材料硬度低、脆性大、易破损、加工效率低,很难满足高效超精密加工的要求的问题,选取了三硼酸锂、硫化锌、硒化锌、碲锌镉等几种典型铁电材料,通过调研国内外最新的研究成果,对其加工原理、方法等进行了深入的分析研究。研究结果表明:随着游离磨料研抛、固结磨料研抛、单点金刚石超精密车削、数控抛光等技术广泛应用于铁电材料的加工中,铁电材料的面型精度、表面质量和加工效率得到了进一步的提升,其应用前景看好。     

压电传感器材料的铁电特性研究

本文采用溶胶-凝胶工艺制备了不同Mn离子掺杂浓度的PZT薄膜.研究了不同掺杂浓度对压电传感器薄膜铁电特性的影响.试验结果表明当Mn离子含量较少时,Mn在PZT中主要表现施主掺杂特性,薄膜铁电性能提高;而当浓度增大时,薄膜性能降低.     

基于PCI-1711数据采集卡的PTCR伏安特性测试系统

利用PC机和基于PCI总线的高速数据采集卡PCI-1711，开发出了新型PTCR伏安特性测试系统。利用采集卡的数字量输出与模拟量输入功能，配以外围接口电路，有效地实现了对电路的控制和对所需数据的采集，同时能对十工位PTCR的伏安特性进行测量。还介绍了时分复用技术在测试系统中的应用。     

紫外-真空紫外材料漫反射特性智能化测试系统

在光谱辐射定标中,漫反射元件是定标的重要组成部分.为此研究了铝漫反射板的制作工艺,以及漫反射材料漫反射特性的研究方法,应用双向反射分布函数BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)的概念,设计了一种基于五自由度转台的新型真空紫外漫射特性测试装置.测得正入射和30°入射条件下漫反射材料在紫外--真空紫外波段的漫反射特性,并对结果进行了分析.实验证明,铝漫反射板在紫外--真空紫外波段具有良好的朗伯特性.     

基于LabVIEW的淬火介质冷却特性测试系统

依据淬火介质冷却性能测定的IFHT标准——热电偶探头法，采用LabVIEW图形化编程环境和PCIM系列多功能数据采集卡，设计了淬火介质冷却特性测定系统。硬件设计上，用两通道数据采集分别采集淬火介质温度和环境温度，实现对K型热电偶动态冷端补偿；软件设计上，采用功能模块化设计，实现数据采集、预处理、标度转换、数据处理、结果实时显示和保存。同时，对热电偶mV级信号分别从硬件电路连接和软件数字滤波上消除干扰。试验结果表明：该系统具有对淬火介质冷却特性快速准确采集和实时显示功能。     

一种低维材料热膨胀系数的测试系统

热膨胀系数是表征材料性能的一个重要参数 ,但目前对低维材料 (一维线材和二维带材 )的热膨胀系数尚无标准的测试方法。本文设计了一套测量低维材料热膨胀系数的测试系统 ,该系统结构简单、操作方便、可在液氮温度 (- 196℃ )～室温范围内进行连续测量。对该系统进行适当改进后可将其测量温度范围扩展至高温 ,并可实现测量结果自动记录和处理。     

铁电材料光伏机理及其光伏性能的调控机制

铁电材料因自身极化电场的存在而具有独特的光伏性能,在诸多领域应用广泛,特别是在光伏发电方面.从窄带隙铁电材料的制备方法、氧缺位自掺杂增强可见光吸收、复合异质结构建、多极轴分子铁电体制备、外加极化场调控铁电材料内部电畴朝向与分布等方面综述了铁电材料内电场的产生机理(光伏机理)及其调控机制对铁电材料光伏性能的影响,指出了通...