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儲(chǔ)能電介質(zhì)充放電測(cè)試系統(tǒng)介紹

一、電介質(zhì)充放電測(cè)試系統(tǒng)儀器簡(jiǎn)介：

    Huace-DCS10KV電介質(zhì)充放電測(cè)試系統(tǒng)主要用于研究介電儲(chǔ)能材料高電壓放電性能。目前常規(guī)的方法是通過(guò)電滯回線計(jì)算高壓下電介質(zhì)的能量密度，測(cè)試時(shí)，樣品的電荷是放回到高壓源上，而不是釋放到負(fù)載上，通過(guò)電滯回線測(cè)得的儲(chǔ)能密度一般會(huì)大于樣品實(shí)際釋放的能量密度，無(wú)法正確評(píng)估電介質(zhì)材料的正常放電性能。華測(cè)Huace-DCS10KV儲(chǔ)能電介質(zhì)充放電系統(tǒng)采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電容放電電路來(lái)測(cè)量，測(cè)試電路如下圖所示。在該電路中，首先將介電膜充電到給定電壓，之后通過(guò)閉合高速M(fèi)OS高壓開(kāi)關(guān)，存儲(chǔ)在電容器膜中的能量被放電到電阻器負(fù)載的原理設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，更符合電介質(zhì)充放電原理。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電介質(zhì)或電容器充電后，存儲(chǔ)的能量被放電到外部負(fù)載，放電過(guò)程由負(fù)載、電工互連和電容器組成的整個(gè)電路決定，有時(shí)甚至電纜的長(zhǎng)度變化也會(huì)強(qiáng)烈的影響放電過(guò)程、電壓和電流波形。因此P-E回滯測(cè)量的放電條件與實(shí)際實(shí)用中的放電條件明顯不同，并且在實(shí)際應(yīng)用中從P-E回滯環(huán)獲得的能量密度可能偏離（通常高于）真實(shí)的放電能量密度。

  為了評(píng)估介電材料在類(lèi)似于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的放電條件下的性能，另一種測(cè)試方式用于測(cè)量介電材料的儲(chǔ)能特性。在測(cè)量過(guò)程中，先將介電材料充電到給定的電壓，然后，將電容器中的存儲(chǔ)的能量放電到外部負(fù)載，如下圖（1），經(jīng)測(cè)試的介電材料可以建模為理想的無(wú)損耗電容，與電阻{等效串聯(lián)電阻（ESR）}串聯(lián)，代表介質(zhì)材料的損耗。很容易看出，當(dāng)外部負(fù)載電阻RL》ESR時(shí)，大部分儲(chǔ)存的能量將通過(guò)ESR（電介質(zhì)材料tanδ 、電和連接電纜的電阻等）消散，并且來(lái)自RL測(cè)量的能量密度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于存儲(chǔ)的能量密度（快速放電）。因此，如果RL》ESR，介質(zhì)電容器的放電效率將取決于負(fù)載條件，并且可以非常高。RL的選 取影響著測(cè)試的放電速度。較大的RL意味著較大的RLC常數(shù)（C是材料的電容）較慢的放電速度。在測(cè)試中，盡管可以固定RL，但是介電材料的電容是可能不是恒定的，因?yàn)椴牧辖殡娦阅芫哂袌?chǎng)致依賴(lài)性。無(wú)論怎樣，總是可以使用負(fù)載電阻和弱場(chǎng)電容來(lái)估算放電速度，并選擇負(fù)載電阻進(jìn)行測(cè)試。

二、電介質(zhì)充放電測(cè)試系統(tǒng)儀器特點(diǎn)：

內(nèi)置直流高壓模塊，最大電壓10kV，電流6mA；

通過(guò)電流探頭監(jiān)測(cè)放電電流，zui高可達(dá)100A；

定制載樣平臺(tái)，適用于陶瓷和薄膜樣品測(cè)試；

可以變溫測(cè)試，RT-250℃；

可以疲勞測(cè)試。

三、產(chǎn)品參數(shù)：

1、電流探頭帶寬：120MHz；

2、峰值電流：0-100A，150 A(多種電流可監(jiān)測(cè)）；

3、電流采集精度：1mA；

4、高壓源模塊：3KV，5KV， 10kV，15KV多可選（電流：0-5mA）；

5、開(kāi)關(guān)適用：100萬(wàn)次，耐壓15kV；

6、溫控范圍：0-200℃；

7、溫度穩(wěn)定性和精度：0.1℃；

8、測(cè)試樣品：薄膜，厚膜，陶瓷，玻璃等；

9、可以配合各種極化設(shè)備進(jìn)行多種壓電材料和介電材料的測(cè)試。