[发明专利]一种热释电材料性能测量装置

说明书

本发明公开了一种热释电材料性能测量装置，包括外壳和样品腔；其样品腔内包含温度调节模块、样品夹具和温度传感器；样品夹具与外部电压跟随器、信号采集卡、计算机依次连接；温度传感器用于实施时获取样品温度；样品的温度依次通过温度传感器、信号采集卡发送到外部计算机；由外部计算机根据样品温度变化所引起的输出电流或电压的变化情况，获取热释电材料样品的性能曲线，本发明所提供的热释电材料性能测量装置，具有测试周期短、测量精度高的特点，可用于测量具有热释电性能的单晶、陶瓷及薄膜材料样品。

技术领域

本发明属于电压测量设备技术领域，更具体地，涉及一种热释电材料性能测量装置。

背景技术

随着环境能量收集研究的逐步深入，废热的利用也受到越来越多的关注。除了利用温差发电的热电能量收集外，利用温度变化率的热释电能量收集也逐步发展起来。热释电材料常用于制作红外探测器，热释电材料具有结构简单、清洁环保、安全可靠的优点，是当前能量收集领域的重要课题，所以研制出用于评价热释电材料的能量收集性能的测试系统就显得尤为重要，但是具有测量热释电材料的能量收集性能功能的测试系统还未见报道。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种热释电材料性能测量装置，其目的在于实现对热释电能量收集性能的准确测量。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种热释电材料性能测量装置，包括样品腔；

所述样品腔内具有样品夹具、温度调节模块和温度传感器；其中，样品夹具用于固定待测热释电材料样品，温度调节模块用于调节热释电材料样品的温度；温度传感器用于将热释电材料样品的温度信息发送到所述热释电材料性能测量装置的输出接口；所述输出接口用于连接外部电压跟随器和数据采集卡；

工作时，外部电压跟随器的输入端连接热释电材料样品的电压输出端，对热释电材料样品的输出电压进行阻抗变换，外部电压跟随器的输出端与数据采集卡相连，经由数据采集卡将经过阻抗变换后的电压信号发送到外部计算机；温度传感器将探测到的热释电材料样品的温度通过上述输出接口以及外部数据采集卡发送到外部计算机；外部计算机根据接收到的温度与电压绘制热释电材料性能曲线。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，还包括外壳；外壳与样品腔构成抽屉式结构；外壳用于对样品腔及其内部部件起保护、防尘作用。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，其样品腔的两个侧面分别设有通孔，由通孔构成通风道；该通风道的用于辅助散热，将制热、制冷过程产生的多余热量及时散发，避免装置内部温度过高，影响测量装置的性能。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，其温度调节模块包括半导体制冷制热片和继电器；所述继电器通过在外部信号控制下的通断来控制半导体制冷制热片的制热或制冷；进而对热释电材料样品以不同的温度变化区间以及不同的温度变化速率进行制热或制冷。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，所述外部信号是根据预设的待测热释电材料样品升温速率所生成的PWM波。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，其温度调节模块还包括铜片；铜片与所述半导体制冷制热片紧密接触；温度传感器与铜片紧密接触；所述铜片用于将半导体制冷制热片产生的热量通过热传导的方式传导给热释电材料样品；并用于辅助温度采集，使得温度传感器更准确的采集热释电材料样品的温度。

优选地，上述热释电材料性能测量装置，采用帕尔贴作为半导体制冷制热片；将帕尔贴分别覆盖在待测热释电材料样品的上、下表面；；上、下铜片分别固定在上、下表面的帕尔贴上；温度传感器则固定在上、下铜片之间，与待测热释电材料样品处于同一平面；以提高对热释电材料样品温度测量的准确度。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：