1.一种电荷测试装置,其特征在于,包括:控制终端、信号发生器、电压放大器、空间电荷测试电极、压电传感器、信号放大器、蓄电池、第一光电转换器、绝缘板、光纤、第二光电转换器、纳秒脉冲发生器、示波器,所述空间电荷测试电极包括上电极和下电极,所述上电极和下电极之间放置待检测对象;所述控制终端依次通过所述信号发生器、所述电压放大器与所述上电极连接,所述信号发生器在所述控制终端下发的指令下产生预设幅值的高电平信号,并经所述电压放大器进行放大后作用于所述上电极;所述下电极放置于所述绝缘板之上,以实现所述下电极处于悬浮电位,对地悬浮;所述压电传感器与所述下电极的下表面粘接,所述压电传感器经过所述信号放大器、所述第一光电转换器、所述光纤、所述第二光电转换器与所述示波器连接,所述压电传感器将所述下电极的下表面的声信号转换为界面电荷的电压信号,经所述信号放大器放大后,经所述第一光电转换器、所述光纤、所述第二光电转换器进行光电转换后传输至所述示波器;所述蓄电池用于为所述第一光电转换器、所述第二光电转换器、所述信号放大器供电;所述纳秒脉冲发生器连接于所述下电极,以通过电容耦合方式对所述待检测对象施加纳秒脉冲电压信号,所述纳秒脉冲发生器还与所述示波器电连接,用于触发所述示波器同步采集界面电荷的电压信号;所述控制终端与所述示波器之间通过数据总线电连接,以便接收所述示波器获取的界面电荷的电压信号。
2.根据权利要求1所述的电荷测试装置,其特征在于,所述下电极包括:铝电极、绝缘环、引流环构成的复合结构;其中,所述铝电极装于所述下电极的中心处,并与所述引流环绝缘;所述引流环为金属材质。
3.根据权利要求1所述的电荷测试装置,其特征在于,该装置还包括:I/O板卡、信号继电器、高压继电器、微安计;其中,所述信号继电器与所述高压继电器连接,用于控制所述高压继电器的动作;所述纳秒脉冲发生器与所述高压继电器的常开端电连接;所述微安计与所述高压继电器的常闭端连接;所述高压继电器的公共端与所述下电极连接;所述控制终端通过I/O板卡与所述信号发生器、所述信号继电器、所述微安计、所述示波器连接,以便所述控制终端通过所述I/O板卡从所述微安计中获取所述待检测对象的加压极化电流与短路去压去极化电流,以及所述控制终端通过所述I/O板卡从所述示波器获取所述待检测对象的界面电荷信号。
4.根据权利要求2所述的电荷测试装置,其特征在于,所述纳秒脉冲发生器连接于所述下电极,以通过电容耦合方式对所述待检测对象施加纳秒脉冲电压信号,包括:所述纳秒脉冲发生器连接于所述引流环,通过电容耦合的形式将纳秒脉冲电压信号施加于所述待检测对象。
5.一种电荷测试方法,其特征在于,该方法应用于权利要求1-4任一项的电荷测试装置,该方法包括:将待检测对象放置于所述空间电荷测试电极上电极和下电极之间;所述控制终端向所述信号发生器下发第一指令;所述信号发生器在接收所述第一指令后,输出预设幅值的高电平信号;所述信号发生器将所述预设幅值的高电平信号传输至所述电压放大器进行放大,以产生施加于所述上电极的直流高压;所述上电极接收所述直流高压后作用于所述待检测对象,以实现对所述待检测对象进行加压极化;所述纳秒脉冲发生器通过所述下电极向所述待检测对象施加纳秒脉冲电压信号,并同时触发所述示波器同步采集所述待检测对象的界面电荷的电压信号;所述压电传感器接收所述待检测对象在所述纳秒脉冲电压信号下产生的界面电荷的声信号,并将所述声信号转化为界面电荷的电压信号后传输至所述信号放大器;所述信号放大器将所述界面电荷的电压信号放大后,经由所述第一光电转换器、所述光纤、所述第二光电转换器传输至所述示波器;所述控制终端从所述示波器中获取所述待检测对象的界面电荷的电压信号。
6.根据权利要求5所述的电荷测试方法,其特征在于,在所述电荷测试装置包括I/O板卡、信号继电器、高压继电器时,该方法还包括:所述控制终端经由所述I/O板卡向所述信号继电器发出第二指令;所述信号继电器在接收到所述第二指令后,将所述高压继电器的动作切换至常开端,以控制所述纳秒脉冲发生器与所述下电极电连接,并开始测试待检测对象的界面电荷信号;所述控制终端通过所述I/O板卡从所述示波器中获取待检测对象的界面电荷信号。
7.根据权利要求5所述的电荷测试方法,其特征在于,在所述电荷测试装置包括I/O板卡、信号继电器、高压继电器、微安计时,该方法还包括:所述控制终端经由所述I/O板卡向所述信号继电器发出第三指令;所述信号继电器在接收到所述第三指令后,将所述高压继电器的动作切换至常闭端,以实现控制所述微安计与所述下电极电连接,并开始测试待检测对象的时域介电谱电流;所述控制终端通过所述I/O板卡从所述微安计中获取所述待检测对象的时域介电谱电流信号。
8.根据权利要求5所述的电荷测试方法,其特征在于,在所述纳秒脉冲发生器通过所述下电极向所述待检测对象施加纳秒脉冲电压信号,并同时触发所述示波器同步采集所述待检测对象的界面电荷信号之前,该方法还包括:所述控制终端下发第一指令后达到设定时长时,所述控制终端向所述信号发生器下发第四指令;所述信号发生器在接收到所述第四指令时,输出预设幅值的低电平信号;所述信号发生器将所述预设幅值的低电平信号经由所述电压放大器作用于所述待检测对象,以实现对所述待检测对象进行去压去极化。
9.根据权利要求6所述的电荷测试方法,其特征在于,在所述纳秒脉冲发生器通过所述下电极向所述待检测对象施加纳秒脉冲电压信号,并同时触发所述示波器同步采集所述待检测对象的界面电荷信号之前,该方法还包括:所述控制终端在通过所述I/O板卡下发所述第一指令后达到设定时长时,通过所述I/O板卡向所述信号发生器下发第五指令;所述信号发生器在接收到所述第五指令时,输出预设幅值的低电平信号;所述信号发生器将所述预设幅值的低电平信号经由所述电压放大器作用于待检测对象,以实现对所述待检测对象进行去压去极化。
10.根据权利要求7所述的电荷测试方法,其特征在于,该方法还包括:所述控制终端在通过所述I/O板卡下发所述第一指令后达到设定时长时,通过所述I/O板卡向所述信号发生器和所述信号继电器下发第六指令;所述信号发生器在接收到所述第六指令时,输出预设幅值的低电平信号,同时所述信号继电器控制所述高压继电器的常闭端与所述微安计连接,所述高压继电器与所述下电极连接;所述信号发生器将所述预设幅值的低电平信号经由所述电压放大器作用于待检测对象,以实现对所述待检测对象进行去压去极化;所述控制终端通过所述I/O板卡从所述微安计中获取所述待检测对象的时域介电谱电流信号。