[發(fā)明專利]測量材料相變性能的串聯(lián)微帶線測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810890040.6
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108776154B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 趙敏;曲兆明;王慶國;程二威;王平平;楊清熙;王妍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 王占華

1.一種測量材料相變性能的串聯(lián)微帶線測試方法，其特征在于包括如下步驟：

安裝測試系統(tǒng)：所述測試系統(tǒng)包括高頻噪聲模擬器、串聯(lián)微帶線測試裝置、衰減器以及示波器，將所述高頻噪聲模擬器通過同軸線纜與所述測試裝置的信號輸入端口（8）連接，所述信號輸入端口（8）與所述測試裝置內高頻電路板（2）上的第一微帶信號線（4）的一端連接，第一微帶信號線（4）的另一端連接有第一柱形電極（6），第二柱形電極（7）與第二微帶信號線（5）的一端連接，第二微帶信號線（5）的另一端與所述串聯(lián)微帶線測試裝置上的信號輸出端口（9）連接，被測材料（10）位于所述第一柱形電極（6）以及第二柱形電極（7）之間，并將所述信號輸出端口經所述衰減器與所述示波器的信號輸入端連接，所述第一微帶信號線（4）、第一柱形電極（6）、被測材料（10）、第二柱形電極（7）以及第二微帶信號線（5）之間構成串聯(lián)關系；

所述第一柱形電極（6）與第二柱形電極（7）的結構相似，均包括一體式圓柱體（12）以及壓持裝置（11），控制高頻噪聲模擬器工作，使其產生方波測試信號，并將該方波信號通過同軸線纜傳送給所述串聯(lián)微帶線測試裝置中的第一柱形電極（6），使得第一柱形電極（6）的壓持裝置（11）與第二柱形電極（7）的壓持裝置（11）之間產生水平方向的電場或垂直方向的電場，產生的水平方向的電場或垂直方向的電場被施加給第一柱形電極（6）與第二柱形電極（7）之間的被測材料（10）；

水平方向的電場測試時，調節(jié)高頻噪聲模擬器的輸出電壓和脈沖寬度，為所述測試裝置提供輸入波形，此時，第一柱形電極（6）的壓持裝置（11）和第二柱形電極（7）的壓持裝置（11）處在同一條水平線上，兩個壓持裝置（11）平行放置在被測材料（10）的兩端，使被測材料（10）與壓持裝置（11）保證良好的電氣連接，使第一柱形電極（6）的壓持裝置（11）與第二柱形電極（7）的壓持裝置（11）之間產生水平于被測材料（10）的電場，通過示波器觀察輸出波形，如果示波器沒有出現(xiàn)輸出波形，代表此時被測材料（10）電阻較大，還未發(fā)生相變，然后逐步增大所述高頻噪聲模擬器輸出的電壓幅值，進而提高被測材料（10）所處的場強，并觀察示波器的波形變化，當外部施加的電壓增加到一定值時，被測材料（10）發(fā)生相變，此時被測材料（10）呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，示波器可以觀測到輸出波形，然后，根據被測材料（10）發(fā)生相變后的示波器顯示的波形計算出被測材料的電阻率和響應時間，完成測試；

垂直方向的電場測試時，調節(jié)高頻噪聲模擬器的輸出電壓和脈沖寬度，為所述測試裝置提供輸入波形，此時，被測材料（10）的一面與第一柱形電極（6）的壓持裝置（11）電連接，被測材料（10）的另一面與第二柱形電極（7）的壓持裝置（11）電連接，壓持裝置（11）上下固定被測材料（10），使第一柱形電極（6）的壓持裝置（11）與第二柱形電極（7）的壓持裝置（11）之間產生垂直于被測材料（10）的電場，觀察示波器的波形，當示波器的波形顯示為微分波形時，表示被測材料（10）呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，沒有發(fā)生相變；步進增大所述高頻噪聲模擬器輸出的電壓幅值，進而提高被測材料（10）所處的場強，并觀察示波器的波形變化，當外部施加的電壓增加到一定值時，被測材料（10）發(fā)生相變，此時被測材料（10）呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，輸出波形逐漸變?yōu)榍把貛в羞^沖的方波波形，然后，根據被測材料（10）發(fā)生相變后的示波器顯示的波形計算出被測材料的電阻率和響應時間，完成測試。

2.如權利要求1所述的測量材料相變性能的串聯(lián)微帶線測試方法，其特征在于，所述方法還包括判斷所述測試裝置本身對測試結果是否產生影響的步驟，方法如下：

在所述測試裝置不串聯(lián)被測材料的情況下，通過高頻噪聲模擬器給所述測試裝置的信號輸入端口輸入一個方波信號，如果所述測試裝置具有良好的阻抗匹配以及耐高壓特性，那么通過所述測試裝置信號輸出端口在示波器上顯示的輸出信號是無輸出，且斷開的微帶信號線沒有發(fā)生空氣放電，兩個柱形電極的壓持裝置（11）和所述一體式圓柱體（12）之間沒有發(fā)生空氣放電。

3.如權利要求1所述的測量材料相變性能的串聯(lián)微帶線測試方法，其特征在于：

通過觀察輸出波形平坦部分的電壓幅值估算出被測材料的電阻率；

水平方向的電場測試時，通過其輸入方波脈沖的上升時間估算出其響應時間；垂直方向的電場測試時，通過觀察輸出波形上升沿部分由下而上的那一段時間估算出其響應時間；

水平方向的電場測試時，示波器首次觀察到波形時的場強就是能夠使被測材料發(fā)生相變的場強閾值；垂直方向的電場測試時，當示波器的波形由微分波形變換為前沿帶有過沖的方波波形時的場強就是能夠使被測材料發(fā)生相變的場強閾值。