[实用新型]电子材料强场电气特性的自动测量仪

说明书

本实用新型属于测量技术领域，更进一步涉及一种超低频下测量电子材料强场电气特性的多功能自动测量仪。

近来广为研究的压电与电致伸缩材料多为铁电体，迫切需要一种能对介质材料的电致应变与电滞回线进行同步测量的仪器，压敏电阻材料的伏安特性测量也急需一种动态测量仪。随着计算机的普及，曾有把计算机用于电滞回线测量的报导（Tatsuo    FuKami，etal：Rev.Sci.Instrum，54，1551，1983），但未见计算机用于同步测量电致应变和电滞回线的报导。伏安特性的测量传统上采用静态法。这种方法效率低，试样发热引起测量结果一致性差。强场测量关键需要一种高压放大器，市面已有产品（BOP1000M）采用光电耦合以及直耦放大的原理实现高压输出。它存在一些不足：高压功放管工作电压达几千伏、价格贵、可靠性低、整机线性度较差、零漂大、结构复杂。

本实用新型的目的在于提供一种多功能自动测量仪，可对介质材料的电致应变和电滞回线进行同步动态测量，还可对压敏电阻材料的伏安特性进行动态测量，此外还可单独作一台高压超低频放大电源使用。

本实用新型的PC／XT微型机通过D／A转换器输出的三角波和同步信号输出端口输出的同步信号经高压超低频放大器放大输出后接试样。试样的低压端接二极管和高阻跟随器的输入，开关1K₁，1K₂的定片接高压超低频放大器的输入，动片分别接信号发生器、D／A以及同步信号转换器，开关1K₃定片接高阻跟随器的输出，动片接函数记录仪和A／D转换器CH₁通道，开关1K₁、1K₂、1K₃完成计算机自动测量与一般动态测量之间的转换。电压偏置跨接于A／D转换器CH₁和CH₂通道，应变转换器用于将试样的应变信号转换后送入A／D转换器CH₀通道，电容器串接于开关2K₁的动片和地之间，2K₁的定片接B端。

高压超低频放大器中的电压调节器将单极性的输入信号送给初级放大器的负输入端J，初级放大器的输出接高频变压器的初级中间抽头G，整流滤波网络的输入端接高频变压器的次级H、I端，其输出通过舌簧继电器输出接试样。舌簧继电器由同步信号转换器驱动，反馈F＋电路将整流滤波网络的正输出反馈给初级放大器的负输入，反馈F－电路将整流滤波网络的负输出反馈给初级放大器的正输入。开关2K₂跨接于反馈F－与地之间，起到双环反馈与单环反馈之间的转换作用。高频载波发生器的输出通过电子开关推动高频变压器，当流过试样的电流超过保护电流时，过流触发器触发电子开关，起到保护作用，脉冲复位器起复位电子开关的作用。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型整机原理框图。

图2是本实用新型高压超低频放大器方框图。

图3是本实用新型高阻跟随器与电压偏置电路图。

图4是本实用新型信号发生器电路图。

图5是本实用新型同步信号转换器电路图。

图6是本实用新型高压超低频放大器的高频载波发生器电路图。

图7是本实用新型高压超低频放大器的高频变压器及推挽电路图。

图8是本实用新型高压超低频放大器的初级放大及高压输出电路图。

图9是本实用新型高压超低频放大器的过流保护系统电路图。