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铁电材料的电性能主要由电滞回线、I-V特性和开关特性等反映出来。铁电材料在电极化强度与电场强度关系上呈现电滞回线,在电流与电压关系上呈现I-V特性,在电流与时间关系上呈现开关特性。 本文着重于研制出一套测量铁电材料电性能参数的自动测试系统,整个系统由硬件和软件两部分组成。 系统硬件的主要功能是在计算机控制下产生铁电材料电滞回线、I-V特性测试所需的测试信号并采集数据,完成铁电材料各种电性能参数原始数据的测量。系统主要由自动控制模块、材料参数测试模块、数字示波器组成。通过计算机的操作,由研华PCI-1734控制卡产生自动控制模块工作所需的控制信号,决定材料测试模块的工作状态,实现对测试过程的自动化控制;铁电材料参数测试模块主要由信号发生器、均衡器、缓冲器、功率驱动器和高压发生器等组成,可输出正弦、三角、梯形、间歇三角四种波形;数字存储示波器完成波形显示和数据采集,所采集的数据由串口RS-232传送到计算机。 软件系统由控制程序和测试程序两部分组成:控制程序完成对测试系统状态的初始化,并通过软件界面的操作由PCI控制卡实现控制信号的输出,完成对系统的测试状态的控制;测试程序完成从示波器读取测试数据并计算剩余极化强度Pr、饱和极化强度Ps和矫顽场Ec等电性能参数,保存并打印波形数据和采样电容、样品厚度、样品面积和测试频率等相关参数,方便不同样品的性能比较。