鐵電材料電性能測(cè)試儀結(jié)構(gòu)介紹

  根椐鐵電簿膜材料的測(cè)量內(nèi)容及方法，我們通過(guò)分析，設(shè)計(jì)出測(cè)量系統(tǒng)，它主要包括可編程信號(hào)源、微電流放大器、積分器、放大倍數(shù)可編程放大器、 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、微機(jī)接口部分、微機(jī)和應(yīng)用軟件等部分組成。系統(tǒng)框圖見下圖，硬件系統(tǒng)由一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一片帶A/D、D/A及開關(guān)量控制輸出功能的計(jì)算機(jī)接口卡和信號(hào)調(diào)理電路部分組成。

鐵電材料電性能測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)框圖

  各種用于測(cè)量的信號(hào)源由12 bit的D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，輸出電壓范圍為±10V，對(duì)于用于研究FeRAM 的鐵電薄膜材料，其電壓工作范圍制一般為±5V,信號(hào)源滿足測(cè)試要求。

  因?yàn)樵诼╇娏鳒y(cè)量時(shí)電流測(cè)量分辨率為10^-12A,所以測(cè)量信號(hào)需要經(jīng)過(guò)微電流放大器將電流放大后再經(jīng)積分器積分，然后通過(guò)程控放大器放大后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字量進(jìn)入計(jì)算機(jī)經(jīng)軟件數(shù)據(jù)處理后得到被測(cè)參數(shù)。A/D轉(zhuǎn)換器選擇12bit、100kHz逐次比較式就可滿足系統(tǒng)測(cè)量要求。

  根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要的情況，電容測(cè)量范圍為 lpF到40nF(在測(cè)量非線性陶瓷器件時(shí)，驅(qū)動(dòng)信4號(hào)經(jīng)電壓放大電路放大，經(jīng)過(guò)被測(cè)樣品后再經(jīng)100：1的電流衰減器衰減后進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)，此時(shí)電容測(cè)量范圍擴(kuò)展為40nF到4nF。）因?yàn)橄到y(tǒng)測(cè)試范圍較寬，程控放大器放大范圍為1倍、10倍、100倍。