[发明专利]热释电能量收集器电性能参数测试系统

摘要

本发明涉及一种热释电能量收集器电性能参数测试系统，包括热释电能量收集器测试腔、电性能参数测量接口模块、温度控制接口模块以及基于SOPC的热释电能量收集器电性能测试检测及控制系统；热释电能量收集器测试腔用于实现腔内温度恒定/快速实现腔内温度按特定规律变化；电性能参数测量接口模块用于测量热释电能量收集器热释电材料的介电常数、热释电系数等；温度控制接口模块用于实现恒温/变温的控制和腔体内温度数据采集；基于SOPC的热释电能量收集器电性能测试检测及控制系统用于实现电容、电流、功率以及耗损等数据采集和集成系统的控制。该系统能够实现热释电能量收集器电性能参数的有效测试，解决如何在强干扰噪声条件下，微小电容、微弱电流及微能量测量中关键技术问题。

主权项

1.一种热释电能量收集器电性能参数测试系统，其特征在于：该系统包括热释电能量收集器测试腔、电性能参数测量接口模块、温度控制接口模块以及基于SOPC的热释电能量收集器电性能测试检测及控制系统；所述热释电能量收集器测试腔用于快速实现腔内温度恒定/快速实现腔内温度按特定规律变化，满足热释电能量收集器静/动态测试需要；所述电性能参数测量接口模块用于测量热释电能量收集器静态/动态等效微小电容，再依据平行板电容器电容公式计算出静态/动态条件下热释电能量收集器热释电材料的介电常数；用于测量等速升温条件下热释电电流，再依据热释电系数计算公式计算出热释电能量收集器热释电材料的热释电系数；用于测量温度按特定曲线变化条件下，热释电能量收集器的能量转换与收集特性测量，采样波形以及电压和电流有效值的测量；用于热释电能收集器样品工作于直流偏压条件下，相关电性能参数的测量，所述相关电性能参数包括热释电能量收集器的热释电系数、介电常数、损耗以及器件输出电压、能量和功率密度；所述温度控制接口模块用于实现热释电能量收集器测试腔体内恒温、等速升温以及温度按特定频率、特定变化曲线的控制；用于测量微小电容时，对腔体内实时温度进行采集或进行温度补偿；所述基于SOPC的热释电能量收集器电性能测试检测及控制系统用于实现串行外设接口外设的控制；用于实现快速温度控制算法的处理；用于人机交互/显示控制的触摸屏控制器控制、红外发射/接收处理控制；用于提供测试需要的直流偏压；用于快速实现腔体内温度按特定需要的PWM输出波形的控制；用于实现电容、电流、功率以及耗损数据采集以及实现集成系统的控制；所述热释电能量收集器测试腔包括半导体制冷片、散热/导冷片、散热/导冷风扇、柔性蛇形温敏电阻、DS18B20数字温度传感器、PT1000以及由隔热板、保温棉、可变容积安装支架组成；所述半导体制冷片，热释电能量收集器测试腔体底层、顶层各安装1片，在控温PWM IP核控制下，分别用于实现腔体内快速升温、降温的控制；所述散热/导冷片，采用导热硅胶分别与半导体制冷片发热面、致冷面良好粘结，用于快速导热/导冷；所述散热/导冷风扇，安装在散热/导冷片上，快速实现散热/导冷；所述柔性蛇形温敏电阻，采用导热硅胶粘贴在测试腔体内底层的半导体制冷片发热面，用于实时检测腔体内底层温度；所述DS18B20数字温度传感器，安装在热释电能量收集器测试腔体左、右两侧，用于实时测量腔体内左右两侧温度，用于对测试腔体内恒温判别；所述PT1000，安装在热释电能量收集器测试腔体左/右两侧，对腔体内实时温度进行采集，对测量热释电能量收集器等效微小电容时进行温度补偿；所述隔热板、保温棉，用于热释电能量收集器腔体隔热、保温；所述可变容积安装支架，用于改变热释电能量收集器腔体容积、用于调控特定频率控温曲线。