空間微重力環(huán)境下P(VDF-TrFE)復(fù)介電常數(shù)測量系統(tǒng)研究.pdf

1、空間微重力環(huán)境為材料新特性的研究提供了一個全新的思路，關(guān)于這方面的研究已經(jīng)發(fā)展為一門新的學(xué)科。聚偏氟乙烯-三氟乙稀(P(VDF-TrFE))是一種重要的聚合物材料，研究它在微重力環(huán)境下的熔融結(jié)晶行為，分析重力對聚合物熔融結(jié)晶行為的影響，對于空間微重力條件下電子材料新性能的開發(fā)與研究具有重要的科學(xué)意義。研究P(VDF-TrFE)的熔融特性，需要研究P(VDF-TrFE)內(nèi)部β相的結(jié)晶度，而復(fù)介電常數(shù)是反映P(VDF-TrFE)的內(nèi)部β相結(jié)

2、晶度的一個重要參數(shù)。因此本文針對P(VDF-TrFE)的熔融特性研究裝置，設(shè)計了配套的高可靠性復(fù)介電常數(shù)測量系統(tǒng)。
　　本測量系統(tǒng)使用DDS信號發(fā)生器AD9833產(chǎn)生頻率為1KHz的正弦信號作為激勵信號，應(yīng)用了抑制高頻噪聲的I/V轉(zhuǎn)換電路，使用幅相檢測芯片AD8302實現(xiàn)幅度比和相位差的精確測量，從而測得P(VDF-TrFE)的并聯(lián)等效電路的導(dǎo)納，進(jìn)而計算出P(VDF-TrFE)的復(fù)介電常數(shù)。本系統(tǒng)使用鉑熱電阻Pt100，配合AD

3、轉(zhuǎn)換器AD7793實現(xiàn)溫度測量。系統(tǒng)注重可靠性設(shè)計，硬件方面采取了降額設(shè)計、容差設(shè)計、冗余設(shè)計等多種抗輻射加固技術(shù)；軟件方面，采用避錯設(shè)計技術(shù)，保障軟件可靠性。系統(tǒng)設(shè)計了抗單粒子閂鎖效應(yīng)（SEL）的電源模塊。軟硬件的可靠性設(shè)計保障了系統(tǒng)能夠在空間微重力環(huán)境下穩(wěn)定運行。
　　系統(tǒng)測試結(jié)果證明，系統(tǒng)在空間微重力環(huán)境下具有可靠的環(huán)境穩(wěn)定適應(yīng)性。系統(tǒng)復(fù)介電常數(shù)的測量精度達(dá)到±5％，溫度測量范圍達(dá)到0℃~200℃，精度為±1%。系統(tǒng)可完成P