【摘要】：聚合物基半導(dǎo)電材料是一種填充型導(dǎo)電聚合物,通常采用物理共混法以高分子絕緣材料為基料加入導(dǎo)電成分而形成的具有一定導(dǎo)電能力,又具備優(yōu)異力學(xué)性能的復(fù)合材料。在電氣領(lǐng)域,半導(dǎo)電材料廣泛應(yīng)用于電纜及其附件的絕緣結(jié)構(gòu)中,起到均勻電場(chǎng)的作用。半導(dǎo)電材料的介電性能對(duì)絕緣可靠性有很大影響,目前對(duì)電力電纜半導(dǎo)電材料的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要為直流體積電阻率,這并不適用于電纜長(zhǎng)期在工頻電壓下運(yùn)行,以及承受操作過電壓和雷電過電壓等高頻電壓的運(yùn)行工況。因此有必要對(duì)半導(dǎo)電材料在不同頻率電場(chǎng)下的介電性能進(jìn)行研究。本文的主要目的是研發(fā)一套適用于聚合物基半導(dǎo)電材料的交流介電性能測(cè)試系統(tǒng),為研究半導(dǎo)電材料的交流介電性能提供設(shè)備支持。要求能夠在0~1MHz頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)交流等效電阻率、交流等效介電常數(shù)和損耗因數(shù)的測(cè)量。根據(jù)半導(dǎo)電材料的介電特性,建立了材料的電阻、電容并聯(lián)等效電路,分別用于表征材料的電導(dǎo)和極化性能。設(shè)計(jì)了基于三電極的測(cè)試系統(tǒng),以正弦電壓為激勵(lì)信號(hào),為適用于半導(dǎo)電材料低電阻率的特點(diǎn),在測(cè)量極和保護(hù)極之間加裝由電壓跟隨器構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)屏蔽,以消除保護(hù)極泄漏電流。同步采集激勵(lì)電壓、響應(yīng)電流時(shí)域信號(hào),通過阻抗分析法對(duì)交流等效介電參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。測(cè)試系統(tǒng)以虛擬儀器技術(shù)為平臺(tái),由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要包括計(jì)算機(jī)、下位機(jī)、DDS信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、電極系統(tǒng)、測(cè)量回路以及數(shù)據(jù)采集卡;軟件部分則是基于LabVIEW軟件開發(fā)的測(cè)試程序,包括串口通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、介電參數(shù)計(jì)算等。分模塊對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的各部分進(jìn)行設(shè)計(jì),并制作實(shí)物電路進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià),在確保各模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)后,搭建測(cè)試系統(tǒng)。對(duì)電阻、電容元器件構(gòu)成的阻容并聯(lián)電路進(jìn)行測(cè)試,將測(cè)試結(jié)果與阻抗分析儀測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,完成系統(tǒng)驗(yàn)證。三電極系統(tǒng)下,對(duì)測(cè)量回路引線自身的等效阻抗進(jìn)行測(cè)量,并在參數(shù)計(jì)算程序中予以消除,減小測(cè)試誤差。利用電力電纜半導(dǎo)電屏蔽料制作測(cè)試試樣,并進(jìn)行測(cè)試。經(jīng)驗(yàn)證,測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)電材料交流介電性能的測(cè)試。
【圖文】：

圖 1-1 導(dǎo)體屏蔽的體積電阻率測(cè)量圖g. 1-1 Measurement of volume resistivity for conductor shiel

圖 1-2 絕緣屏蔽的體積電阻率測(cè)量圖. 1-2 Measurement of volume resistivity for insulation shie數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)等功能[10]。該測(cè)試預(yù)示著虛擬儀器技術(shù)在測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域更廣泛地
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM247;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張黎;蔡亮;;基于LabVIEW的虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2014年01期

2 陳良;劉鎮(zhèn)權(quán);林燦榮;于中堯;張靜;;平面埋入電容的印制電路板研究[J];印制電路信息;2013年S1期

3 李穎;林洪生;;基于相對(duì)誤差的曲線最小二乘擬合[J];沈陽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

4 廖波;周國(guó)慶;劉卓典;;硅橡膠導(dǎo)電復(fù)合材料電性能的DC/AC測(cè)試[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

5 王金鋒;劉志民;李彥雄;烏江;韓鵬凱;鄭曉泉;;化學(xué)交聯(lián)方式對(duì)聚乙烯水樹枝老化特性的影響[J];高電壓技術(shù);2011年10期

6 王貴青;;濕化學(xué)法制備ATO/TiO_2復(fù)合粉體電阻率及導(dǎo)電機(jī)理的研究[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2011年05期

7 漢澤西;張海飛;王文渤;李國(guó)棟;;基于DDS技術(shù)正弦波信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)試;2009年08期

8 馬巧娟;鄭萍;王曉光;王玉飛;;基于ZigBee和LabVIEW的多點(diǎn)無線溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];中國(guó)儀器儀表;2009年04期

9 儲(chǔ)健;鄒楊;;基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2008年04期

10 張錦;胡平;;Labview在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年22期

，

本文編號(hào)：2605435