[发明专利]多气氛高温介电温谱测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温介电温谱测试方法，特别是涉及一种多气氛高温介电温谱测试方法。

背景技术

电子材料在现今高新技术领域中发挥着重要的作用。科技水平的不断发展，对电子材料的性能及参数精度提出了更高的要求，相应地，对电子材料的测试方法和测试系统也提出了更高的要求。

文献“气氛环境介电温谱测试系统的研制，西安科技大学学报，2011，Vol.31(7)，p460-467”公开了一种在气氛条件下测试温谱的方法。此方法以计算机为控制平台，通过温度控制装置读取温度；当温度达到测试温度时，选择测试通道，设定测试频率，开始测试；测定完该温度下的所有频率点后，存储数据；等待温度升高后到达下一个温度测试点。该方法较好地完成了介电温谱的自动测量，但该方法在测试时，需不不断切换通道和频率点，耗费时间，而加热装置在此时仍然进行升温或降温，故温度误差较大。介电温谱的测试容易产生错误值，该方法为对错误值进行排除，容易引入误差。另外，采用多路信号切换的方法也会引入额外的误差。

发明内容

为了克服现有温谱测试方法误差大的不足，本发明提供一种多气氛高温介电温谱测试方法。该方法将待测样品置于可控温的气氛环境中；使用计算机控制外围设备，预置介电测试参数，令介电性能测试仪器完成一次补偿校准以降低系统误差；温度反馈装置根据计算机命令，周期性向计算机报告当前温度，计算机据此监测待测样品温度变化情况；当前温度变化情况满足预设的测试条件时，计算机发送命令使测试仪器按照所预置的参数，依次连续测量样品在所有预设频率下的介电响应；所有待测频率下测量工作完毕，介电性能测试仪器发送中断信号，计算机批量读取测试结果；根据返回数据的校验位，校验返回数据的可靠性，若某频率下数据无法通过校验，则丢弃该频率点的测量数据；待所有数据校验完毕，存储通过校验的数据，一次测量工作完毕；计算机不断监控系统的温度变化状况，重复上述测量过程，直至测试完毕。由于多个频率点下数据批量测试，测试数据批量返回，多次测量取平均值，并对数据的有效性进行校验，舍弃了错值，提高了测量精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多气氛高温介电温谱测试方法，其特点是采用以下步骤：

以计算机为基础建立测试系统控制软件：通过USB接口控制台式精密LCR表，通过RS232接口控制温度采集装置。样品置于带孔的石英管中，石英管置于管式炉，以获得可控温环境。测试接线、热电偶由经由石英管的预留孔与外界的精密LCR表、温度采集装置相联；热电偶与样品紧邻，以保证测试温度为样品温度。气氛保持气体通入石英管中，形成气氛测试环境。

计算机向精密LCR表发送命令，预置测量频率点，令其进行一次导线补偿校准，以降低测试的系统误差。设置使其多次测量取平均值。

计算机向温度采集装置发送命令，使其返回当前温度值。

计算机端设置测试数据存储位置，管式炉端设置升温程序。

计算机周期性向温度采集装置发送温度返回命令，采集当前温度值，监控样品温度变化情况。

若当前温度与上次监控温度的差值满足测试条件，启动精密LCR表的测试工作。

精密LCR表将所有预设频率点下的介电参数测量完毕后，通过中断方式向计算机一次性返回所有数据，以减少多次数据传输时的额外时间开支。

计算机读取测量数据。通过返回数据中的校验位，对每个测试频率点下的测试值进行校验。若通过校验，将该数据保留；若校验未通过，丢弃该频率下的数据。待所有频率点的数据校验完毕，存储通过校验的所有数据。

计算机继续监控样品的温度变化情况，重复上述测量过程完成测量。

本发明的有益效果是：该方法将待测样品置于可控温的气氛环境中；使用计算机控制外围设备，预置介电测试参数，令介电性能测试仪器完成一次补偿校准以降低系统误差；温度反馈装置根据计算机命令，周期性向计算机报告当前温度，计算机据此监测待测样品温度变化情况；当前温度变化情况满足预设的测试条件时，计算机发送命令使测试仪器按照所预置的参数，依次连续测量样品在所有预设频率下的介电响应；所有待测频率下测量工作完毕，介电性能测试仪器发送中断信号，计算机批量读取测试结果；根据返回数据的校验位，校验返回数据的可靠性，若某频率下数据无法通过校验，则丢弃该频率点的测量数据；待所有数据校验完毕，存储通过校验的数据，一次测量工作完毕；计算机不断监控系统的温度变化状况，重复上述测量过程，直至测试完毕。由于多个频率点下数据批量测试，测试数据批量返回，多次测量取平均值，并对数据的有效性进行校验，舍弃了错值，提高了测量精度。