實(shí)驗(yàn)名稱：交-直流電場(chǎng)下的實(shí)驗(yàn)測(cè)量

研究方向：AEPS檢測(cè)是在傳統(tǒng)單周期檢測(cè)的基礎(chǔ)上，依靠若干個(gè)連續(xù)周期內(nèi)空間電荷信號(hào)的順序采集與檢測(cè)相位的重復(fù)來突破脈沖源頻率限制，實(shí)現(xiàn)高相位分辨率的空間電荷檢測(cè)。

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、函數(shù)發(fā)生器、高頻脈沖源、數(shù)字示波器以及PEA電極系統(tǒng)等。

實(shí)驗(yàn)過程：

圖1：基于AEPS原理的周期電場(chǎng)下空間電荷測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

AEPS理論克服了脈沖源頻率對(duì)周期電場(chǎng)下空間電荷測(cè)量的限制，實(shí)現(xiàn)了周期電場(chǎng)下高相位分辨率的空間電荷測(cè)量。基于AEPS原理搭建的適用于周期電場(chǎng)下電介質(zhì)空間電荷測(cè)量的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該系統(tǒng)主要由函數(shù)發(fā)生器、高壓放大器、高頻脈沖源、數(shù)字示波器以及PEA電極系統(tǒng)等部分組成。

PEA電極系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)，結(jié)構(gòu)如圖中所示。上下電極為鋁制電極，上電極與試樣之間為厚度1.2mm的半導(dǎo)電層。被測(cè)試樣內(nèi)部的聲波信號(hào)經(jīng)過下電極后將被壓電傳感器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并被放大器放大，最后被具有大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)功能的數(shù)字示波器接收。數(shù)字示波器的激勵(lì)信號(hào)與脈沖源相同，確保每組脈沖產(chǎn)生的PEA信號(hào)均被采集，并通過分壓器同時(shí)采集記錄該時(shí)刻施加到上電極處的電壓信號(hào)，用于后期數(shù)據(jù)處理。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（1）傳統(tǒng)單周期空間電荷檢測(cè)應(yīng)用于周期電場(chǎng)下空間電荷檢測(cè)后存在相位分辨率相對(duì)較低以及對(duì)硬件電路相位同步要求高的缺陷，而AEPS檢測(cè)原理可實(shí)現(xiàn)周期電場(chǎng)下高精度、高相位分辨率的空間電荷檢測(cè)，且硬件上無需安裝復(fù)雜的相位同步裝置。

（2）介紹了基于AEPS原理的周期電場(chǎng)下電介質(zhì)空間電荷檢測(cè)系統(tǒng)的組成。

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審核編輯 黃宇