空間微重力環(huán)境下P(VDF-TrFE)復介電常數(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，關于這方面的研究已經(jīng)發(fā)展為一門新的學科。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)境下的熔融結晶行為，分析重力對聚合物熔融結晶行為的影響，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意義。研究P(VDF-TrFE)的熔融特性，需要研究P(VDF-TrFE)內部β相的結晶度，而復介電常數(shù)是反映P(VDF-TrFE)的內部β相結

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，設計了配套的高可靠性復介電常數(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，應用了抑制高頻噪聲的I/V轉換電路，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)等效電路的導納，進而計算出P(VDF-TrFE)的復介電常數(shù)。本系統(tǒng)使用鉑熱電阻Pt100，配合AD

3、轉換器AD7793實現(xiàn)溫度測量。系統(tǒng)注重可靠性設計，硬件方面采取了降額設計、容差設計、冗余設計等多種抗輻射加固技術；軟件方面，采用避錯設計技術，保障軟件可靠性。系統(tǒng)設計了抗單粒子閂鎖效應（SEL）的電源模塊。軟硬件的可靠性設計保障了系統(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)定適應性。系統(tǒng)復介電常數(shù)的測量精度達到±5％，溫度測量范圍達到0℃~200℃，精度為±1%。系統(tǒng)可完成P