實(shí)驗(yàn)名稱：基于駐極體靜電增強(qiáng)的電場能量采集器輸出特性分析

　　測試設(shè)備：ATA-7010高壓放大器、波形發(fā)生器、數(shù)字示波器、能量采集器等。

　　圖1：電場結(jié)構(gòu)域測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖

　　實(shí)驗(yàn)過程：

　　測試的過程是將采集器放于自制電場的水平面上，數(shù)字初始預(yù)設(shè)值包含數(shù)字波形發(fā)生器、高壓放大器及極板電場的相對位置。針對測試條件進(jìn)行選擇包括頻率(Hz)和場強(qiáng)(E)，通過數(shù)字示波器對交變電壓信號(hào)進(jìn)行測量計(jì)算從而反饋調(diào)節(jié)得到有效電場，而使用靜電表對能量采集器經(jīng)過電場力驅(qū)使后得到測試的輸出電流及電壓并且進(jìn)行記錄，并且通過P=U2/R公式計(jì)算出采集器的輸出功率，從而得到輸出功率與環(huán)境條件（如場強(qiáng)、力、頻率等）之間的關(guān)系。

　　圖：電場結(jié)構(gòu)域測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)物圖

　　由能量采集理論分析可知，輸出電壓與表面電荷量有正相關(guān)，表面電荷量與表面電位有正相關(guān)，而儀器能夠直接測量的是表面電位。又有由第二章駐極體的制備已知，其表面電荷的陷阱穩(wěn)定性與充電相關(guān)因素有關(guān)，由此設(shè)定相同的電場和頻率條件下對不同表面電位的高絕緣性聚合物薄膜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。實(shí)驗(yàn)條件為發(fā)生器輸出電壓20Vp-p，頻率為40Hz，增益為50，薄膜厚度選最優(yōu)的30um。選擇高絕緣性聚合物薄膜的表面電位分別為-300V、-400V、-500V、-600V、-700V。薄膜具有不同的表面電位在既定的實(shí)驗(yàn)條件下得到的輸出電壓如圖3所示。

　　圖3：表面電位對輸出電壓的影響

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　由上圖可以看出駐極體薄膜的表面電位越高，電場能量采集器的輸出電壓越大。由此說明了理論分析中駐極體薄膜的表面電位對輸出功率的正比關(guān)系。因此在駐極體充電盡可能優(yōu)化的條件下，盡可能選用駐極體材料表面電位高的材料，本次實(shí)驗(yàn)中選取表面電位為-700V的駐極體材料。

　　由上述原理分析可知，電場能量采集器結(jié)構(gòu)本身的諧振頻率點(diǎn)和尺寸大小和材料性質(zhì)有相當(dāng)大的關(guān)系。

　　電壓放大器推薦：ATA-7010

　　圖：ATA-7010高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

　　本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產(chǎn)品詳情請持續(xù)關(guān)注我們。西安安泰電子Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.gairou.cn或撥打029-88865020。

原文鏈接：http://www.gairou.cn/news/3618.html