專利名稱：聚合物分散型液晶膜的測試方法及電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚合物分散型液晶膜的測試方法及電路，本發(fā)明采用正弦波交流 電路對聚合物分散型液晶膜裝置進行在線電學測試，可獲得穩(wěn)定的聚合物分散型液晶膜的 電學參數。
背景技術：
美國專利4671618公開了一種相分離型聚合物分散型液晶的制作方法，用此方法 可以制成聚合物分散型液晶膜、PALC膜，統(tǒng)稱為PDLC膜。用其還可制成調光玻璃、魔術玻 璃、電致液晶霧化玻璃、Smart Glass……，PDLC膜及其衍生產品裝置有廣泛的應用。PDLC 膜在電路中屬于電容性負載，在現有技術中，對聚合物分散型液晶膜類裝置的電學參數的 測試，如漏電阻的測試，都是采用直流方法進行測試，其測試結果與限流電阻大小及及測試 持續(xù)時間長短有關，而PDLC等效電容的測試一般采用各種專用電容測試儀，其結果與該測 試使用的電源頻率、電壓大小有關，因而測試得到的數據十分分散，并且PDLC長時間承受 直流電壓，會使其性能惡化。因此，需要提供一種聚合物分散型液晶膜的測試方法及電路， 該測試方法及電路可以獲得穩(wěn)定的PDLC膜電學參數，并對PDLC膜本身性能不會產生大的 影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的第一個目的在于提供一種聚合物分散型液晶膜的測試方法，該方法由調 壓電源電路、電流采樣電阻、聚合物分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；該方法在線實 時采集聚合物分散型液晶膜兩端的驅動電壓數據、采集電流采樣電阻上的電壓數據，該方 法測試聚合物分散型液晶膜可獲得穩(wěn)定的電學參數數據。本發(fā)明的第一個目的是由下述技術方案實現的一種聚合物分散型液晶膜的測試 方法，包括調壓電源電路、聚合物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電 路、電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；使用調壓電源電路 調整所述測試回路的電壓，使用所述數據采集及處理電路在線實時采集所述聚合物分散型 液晶膜兩端的驅動電壓數據、采集所述電流采樣電阻上的電壓數據，根據所采集數據計算 出聚合物分散型液晶膜的電學參數。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種聚合物分散型液晶膜的測試電路，該測試電路 包括調壓電源電路、聚合物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，本發(fā)明采用正弦波交流電 路測試聚合物分散型液晶膜的電學參數，測得的數據穩(wěn)定可靠；既使長時間測試，也不會對 聚合物分散型液晶膜的性能產生影響，避免了因使用直流電測試對PDLC膜自身性能產生 較大影響的缺陷。本發(fā)明的第二個目的是由下述技術方案實現的一種聚合物分散型液晶膜的測試 電路，包括調壓電源電路、聚合物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電 路、電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；所述電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜串連在所述正弦波交流測試回路中；所述數據采集及處理電 路是示波器電路或是單片機數據處理電路；所述數據采集及處理電路的一個電壓數據采集 端子與聚合物分散型液晶膜的一個輸入端并聯(lián)連接，另一個電壓數據采集端子與聚合物分 散型液晶膜的另一個輸入端并聯(lián)連接，所述數據采集及處理電路的電阻壓降數據采集端子 與所述電流采樣電阻的一端并聯(lián)連接。本發(fā)明與已有技術相比具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明采用正弦波交流電路在線測試PDLC膜的電學參數，簡單易實現，并且測 得的數據穩(wěn)定可靠。2、本發(fā)明采用正弦波交流電路測試PDLC膜的電學參數，既使長時間測試，也不會 對聚合物分散型液晶膜的性能產生影響，避免了因使用直流電測試對PDLC膜自身性能產 生較大影響的弊端。3、本發(fā)明通過數據采集及處理電路可間接或直接獲取PDLC膜的電學參數。
以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的測試電路的工作原理圖2是本發(fā)明實施例三的數據采集及處理電路原理圖
圖3是本發(fā)明的實施例三的峰值獲取電路示意圖4是本發(fā)明的實施例三的A/D轉換電路示意圖5是本發(fā)明的實施例三的時基電路示意圖6是本發(fā)明的實施例三的二進制計數器示意圖7是本發(fā)明的實施例三的單片機電路示意圖8是本發(fā)明的實施例三的鍵盤連接電路示意圖9是本發(fā)明的實施例三的USB接口示意圖10是本發(fā)明的實施例ΞΞ的液晶顯示裝置示意圖11是本發(fā)明的實施例iΞ的運行程序原理框具體實施例方式實施例一參見圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的聚合物分散型液晶膜的測試方法，包括調壓電源電 路、聚合物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述 聚合物分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；使用調壓電源電路調整所述測試回路的電 壓，使用所述數據采集及處理電路在線實時采集所述聚合物分散型液晶膜兩端的驅動電壓 數據、采集所述電流采樣電阻上的電壓數據，根據所采集數據計算出聚合物分散型液晶膜 的電學參數。本實施例所使用的測試電路包括調壓電源電路、聚合物分散型液晶膜、數據采集 及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜構成正弦波交 流測試回路；所述電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜串連在所述測試回路中；所述 數據采集及處理電路是示波器電路或是單片機數據處理電路；所述數據采集及處理電路的一個電壓數據采集端子與聚合物分散型液晶膜的一個輸入端并聯(lián)連接，另一個電壓數據采 集端子與聚合物分散型液晶膜的另一個輸入端并聯(lián)連接，所述數據采集及處理電路的電阻 壓降數據采集端子與所述電流采樣電阻的一端并聯(lián)連接。本實施例適用于額定電壓為220V或380V，頻率為50Hz或60Hz的單相交流電源， 可適用于電感性或電容性負載，本發(fā)明中的負載是聚合物分散型液晶膜(簡稱PDLC膜)，關 于PDLC膜的內容可以參考專利號為200910087767. 1的專利說明書公開的內容或者參考專 利號為200910076348. 8的專利說明書公開的內容。本發(fā)明的測試方法，采用正弦波交流電測試PDLC膜電學參數，該正弦波交流電路 的輸出電壓為PDLC膜的驅動電壓。本發(fā)明的聚合物分散型液晶膜可以制成調光玻璃、魔術 玻璃、電致液晶霧化玻璃等，本發(fā)明的一個實施例中的電致液晶霧化玻璃就是包括有聚合 物分散型液晶膜的產品，電致液晶霧化玻璃的結構可以參考中國專利ZL 200820118099. 5 公開的內容。參見圖1，在本發(fā)明的一個實施例中，所述調壓電源電路采用220V/0-250V調 壓器，通過調壓器對市電220V，50Hz調壓獲得75V電壓驅動電致液晶霧化玻璃(圖中PDLC 膜，可等效為一個電阻器R和一個電容器C的并聯(lián)器件)，電致液晶霧化玻璃的一個輸入端 與電流采樣電阻R0的一端電連接構成一個電壓數據采集端子Ym ；所述電致液晶霧化玻璃 的另一輸入端與所述調壓電源電路的一個輸出端電連接構成一個電壓數據采集端子Yu ； 所述電流采樣電阻Rtl的另一端與所述調壓電源電路的另一個輸出端電連接構成一個電阻 壓降數據采集端子Yi。所述調壓電源電路的副邊包括兩個輸出端子。本實施例中，所述數據采集及處理電路是示波器電路，本實施例所采用的示波器 型號為HDS2062M ；示波器的2個信號輸入端和一個接地端分別與電壓數據采集端子Yu、電 阻壓降數據采集端子Yi、電壓數據采集端子Ym電連接；所述示波器可以顯示電流采樣電阻 R0兩端電壓U0和PDLC膜兩端電壓U的波形圖，根據該波形圖可直接分別讀取U0和U的最 大值Utlmax和Umax，并獲得u與Utl之間的相位差角Φ，讀取U(lmax、Ufflaz和Φ后，根據公式可計 算出PDLC膜的電學參數，所述公式表述如下U,) = Uomax / λ/2
U二 u· /Λ/2
I=U0ZR0
Z=U/1
Ik=I^cosO
Ic:=I^sinO
R= U/IE
Xc=U/Ic
C=1/(2 31 f*Xc)
S=U*I
P=S氺cos Φ上述公式中U0-電流采樣電阻Rtl兩端的電壓降有效值，單位V。U0fflax-電流采樣電阻Rtl兩端的電壓降最大值，單位V。
U—PDLC膜驅動電壓有效值，單位V。Umax-PDLC膜驅動電壓最大值，單位V。I-流過采樣電阻Rtl的電流有效值、視在電流，單位A/m2R0-電流采樣電阻，單位ΩZ—PDLC膜總的阻抗，單位Ω/mIe-I的有功分量有效值，單位A/m2Ic-I的無功分量有效值，單位A/m2Φ -PDLC膜阻抗的相位角，度cos Φ—PDLC膜的功率因數，無單位R-PDLC膜阻抗的有功分量、并聯(lián)漏電電阻，單位Ω/m2Xc-PDLC膜阻抗的無功分量、容抗，單位Ω /m2f—電源的頻率，50HzC-PDLC膜阻抗的等效電容，單位F/m2S—視在功率，單位VA/m2P—有功功率，單位W/m2本發(fā)明中，間接或直接獲取的聚合物分散型液晶膜(PDLC膜)的電學參數是總電 流I、漏電電阻R、等效電容C、視在功率S、有功功率P。圖1中，I是流過采樣電阻Rtl的電 流有效值；IK是I的有功分量有效值是I的無功分量有效值。實施例二 參見圖1，本發(fā)明的聚合物分散型液晶膜的測試電路，包括調壓電源電路、聚合 物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述聚合物 分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；所述電流采樣電阻Ro、所述聚合物分散型液晶膜 (PDLC膜)串連在所述測試回路中；所述數據采集及處理電路是示波器電路或是單片機數 據處理電路；PDLC膜的一個輸入端與電流采樣電阻Rtl的一端電連接構成一個電壓數據采 集端子Ym;所述PDLC膜的另一輸入端與所述調壓電源電路的一個輸出端電連接構成一個 電壓數據采集端子Yu ；所述電流采樣電阻Rtl的另一端與所述調壓電源電路的另一個輸出 端電連接構成一個電阻壓降數據采集端子Yi。所述調壓電路采用220V/0-250V調壓器，所 述調壓電源電路的副邊包括兩個輸出端子。所述數據采集及處理電路的2個信號輸入端和 一個接地端分別與電壓數據采集端子Yu、電阻壓降數據采集端子Yi、電壓數據采集端子Ym 連接。實施例三本實施例是在實施例二基礎上的改進方案，本實施例中出現的技術特征與實施例 二相同或者類似的部分，請參考實施例二公開的內容或者原理性描述進行理解，也應當做 為本實施例公開的內容，在此不作重復描述。參見圖1和圖2，本實施例是對實施例二中的數據采集及處理電路的改進，所述數 據采集及處理電路是單片機數據處理電路。本實施例的數據采集及處理電路包括兩峰值 獲取電路1和1’、兩A/D轉換電路2和2’、開始計數脈沖生成電路3、停止計數脈沖生成電 路4、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路5、與非門電路6、填充脈沖生成電路7、計數器電路8、單片機控制電 路9、數據輸入電路10和數據輸出電路11 ；所述一個峰值獲取電路和開始計數脈沖生成電路分別與所述電阻壓降數據采集端子Yi電連接，所述另一個峰值獲取電路和停止計數脈 沖生成電路分別與所述電阻壓降數據采集端子Yu電連接；所述兩A/D轉換電路的輸入端分 別與所述峰值獲取電路的輸出端電連接；所述雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端與所述開始計數脈 沖生成電路和停止計數脈沖生成電路的輸出端電連接，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端連接與非 門電路；所述計數器電路的輸入端UP與所述與非門電路輸出端電連接；所述開始計數脈沖 生成電路的輸出端與所述計數器電路的另一輸入端CLR電連接；所述兩A/D轉換電路的輸 出端和所述計數器電路的輸出端分別都與所述單片機控制電路的數據總線電連接；所述兩 A/D轉換電路的另一輸入端和計數器的接口電路的輸入端分別都與所述單片的地址及控制 總線電連接；所述數據輸入電路的輸出端與數據總線電連接，其輸入端與地址及控制總線 電連接，所述數據輸出電路可以是USB接口、顯示器裝置或二者都有。參見圖3、圖4、圖5，在本實施例中，峰值獲取電路1由電阻器R1-R5、電容器、兩 電壓放大器U1A、U1B、二極管構成，所采用的電壓放大器的型號為LM324，二極管的型號為 IN4148，所述峰值獲取電路1的輸入端與所述電阻壓降數據采集端子Yi電連接，電壓放大 器UlA接士 15V電源；峰值獲取電路1’由電阻、電容、兩電壓放大器、二極管構成(圖中沒 有顯示)，所采用的電壓放大器的型號為LM324，二極管的型號為IN4148，所述峰值獲取電 路1’的輸入端與所述電壓數據采集端子Yu電連接(圖中沒有顯示)；所述A/D轉換電路U2 采用ADC0809型集成電路；所述開始計數脈沖生成電路3包括過零變方電路和單穩(wěn)電路，所 述過零變方電路包括電阻R6-R9、電壓比較器U2A (型號LM339)、二極管，所述過零變方電 路的輸入端連接電阻壓降數據采集端子Yi ；所述單穩(wěn)電路包括反相器U2B(型號74LS04)、 電阻R10、與非門電路U2C、U2D(型號74LS00)，所述單穩(wěn)電路的輸入端連接過零變方電路 的輸出端；所述停止計數脈沖生成電路4包括過零變方電路和單穩(wěn)電路，所述過零變方電 路包括電阻R11-R14和電壓比較器U3A (型號LM339)，所述過零變方電路的輸入端連接電 阻壓降數據采集端子仇，所述過零變方電路的輸出端對地接二極管；所述單穩(wěn)電路包括反 相器(U3B、U3C，型號:74LS04)、電阻R15和與非門電路(U3D、U3E，型號74LS00)，所述單穩(wěn) 電路的輸入端連接過零變方電路的輸出端。所述雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路5包括一 D觸發(fā)器U4A (型號74LS74)和一控制獲取足夠脈沖 信號的電路，所述D觸發(fā)器的輸入端S和CLK分別連接所述開始計數脈沖生成電路的輸出 端和停止計數脈沖生成電路的輸出端，所述控制獲取足夠脈沖信號的電路包括反相器U4B、 與非門U4D、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器U4C和電阻R16、R17，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器U4C的腳13分別與 開始計數脈沖生成電路的與非門U2D的腳5和停止計數脈沖生成電路的U3E的腳12連接， 與非門U4D的腳3與所述D觸發(fā)器的輸入端CLK連接；所述與非門電路包括一與非門U5A， 與非門U5A的腳4與所述D觸發(fā)器的腳5電連接；所述填充脈沖生成電路7為一振蕩電路， 包括電阻R18、反相器U5B和一晶體XT，所述振蕩電路的輸出端與與非門U5A的腳5電連接； 參見圖6，所述計數器連接電路為一二進制計數管，所述二進制計數管的端子CLR、UP和Y7 分別與所述開始計數脈沖生成電路的端子CLR、所述與非門電路的端子UP和所述雙穩(wěn)態(tài)出 發(fā)電路的端子Y7電連接；參見圖7，所述單片機控制電路端D0-D7、RD、WR分別與所述計數 器連接電路的端D0-D7、RD、WR連接；參見圖8，所述數據輸入電路包括一鍵盤及其接口，所 述鍵盤的端Y0-Y4分別于所述接口的Y0-Y4連接，所述接口的TO-Y7分別于所述計數器連 接電路的TO-Y7連接，所述接口的A12-A15、WR、RD分別于所述單片機控制電路的A12-A15、WR, RD連接；參見圖9和圖10，所述數據輸出電路為USB接口和液晶顯示器，所述USB接口 的D1-D7、A0、RD、WR分別于所述單片機控制電路的D1_D7、A0、RD、WR連接，所述液晶顯示器 (采用香港精電公司生產的圖形液晶顯示模塊，型號為MGLS19364)的D0-D7、AO、All、A8、 A9、RD、WR分別于單片機控制電路的D0-D7、AO、Al 1、A8、A9、RD、WR連接。
參見圖11，在本實施例中，使用本實施例的裝置測量PDLC電學參數時，執(zhí)行特定 程序，該程序由所述單片機控制電路寫入。
權利要求
1.一種聚合物分散型液晶膜的測試方法，其特征在于包括調壓電源電路、聚合物分 散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述聚合物分散 型液晶膜構成正弦波交流測試回路；使用調壓電源電路調整所述測試回路的電壓，使用所 述數據采集及處理電路在線實時采集所述聚合物分散型液晶膜兩端的驅動電壓數據、采集 所述電流采樣電阻上的電壓數據，根據所采集數據計算出聚合物分散型液晶膜的電學參 數。
2.根據權利要求1所述的聚合物分散型液晶膜的測試方法，其特征在于所述正弦波 交流測試回路的電壓是75V，所述正弦波交流測試回路的電壓頻率為50赫茲；所述數據采 集及處理電路是示波器電路或是單片機數據處理電路。
3.一種聚合物分散型液晶膜的測試電路，其特征在于包括調壓電源電路、聚合物分 散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述聚合物分散 型液晶膜構成正弦波交流測試回路；所述電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜串連在 所述正弦波交流測試回路中；所述數據采集及處理電路是示波器電路或是單片機數據處理 電路；所述數據采集及處理電路的一個電壓數據采集端子與聚合物分散型液晶膜的一個 輸入端并聯(lián)連接，另一個電壓數據采集端子與聚合物分散型液晶膜的另一個輸入端并聯(lián)連 接，所述數據采集及處理電路的電阻壓降數據采集端子與所述電流采樣電阻的一端并聯(lián)連 接。
4.根據權利要求3所述的聚合物分散型液晶膜的測試電路，其特征在于所述數據采 集及處理電路是單片機數據處理電路；所述單片機數據處理電路包括兩峰值獲取電路、兩 A/D轉換電路、開始計數脈沖生成電路、停止計數脈沖生成電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、與非門 電路、填充脈沖生成電路、計數器電路、單片機控制電路、數據輸入電路和數據輸出電路；所 述一個峰值獲取電路和開始計數脈沖生成電路分別與所述電阻壓降數據采集端子Yi電連 接，所述另一個峰值獲取電路和停止計數脈沖生成電路分別與所述電阻壓降數據采集端子 Yu電連接；所述兩A/D轉換電路的輸入端分別與所述峰值獲取電路的輸出端電連接；所述 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端與所述開始計數脈沖生成電路和停止計數脈沖生成電路的輸出 端電連接，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端連接與非門電路；所述計數器電路的輸入端UP與所述 與非門電路輸出端電連接；所述開始計數脈沖生成電路的輸出端與所述計數器電路的另一 輸入端CLR電連接；所述兩A/D轉換電路的輸出端和所述計數器電路的輸出端分別都與所 述單片機控制電路的數據總線電連接；所述兩A/D轉換電路的另一輸入端和計數器的接口 電路的輸入端分別都與所述單片的地址及控制總線電連接；所述數據輸入電路的輸出端與 數據總線電連接，其輸入端與地址及控制總線電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物分散型液晶膜的測試方法，包括調壓電源電路、聚合物分散型液晶膜、數據采集及處理電路，由所述調壓電源電路、電流采樣電阻、所述聚合物分散型液晶膜構成正弦波交流測試回路；使用調壓電源電路調整所述測試回路的電壓，使用所述數據采集及處理電路在線實時采集所述聚合物分散型液晶膜兩端的驅動電壓數據、采集所述電流采樣電阻上的電壓數據，根據所采集數據計算出聚合物分散型液晶膜的電學參數；通過該測試方法及電路測試聚合物分散型液晶膜的電學參數可獲取穩(wěn)定可靠的電學參數，并且長時間測試時不會對聚合物分散型液晶膜的自身性能產生大的影響。
文檔編號G01R31/00GK102062824SQ20091023736
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者張瑋, 張維平, 李裕寬, 翟鐵, 趙勤 申請人:北京眾智同輝科技有限公司