空間電荷測量正在成為評估直流絕緣應用(尤其是高壓電纜)中的聚合物材料測試時，使用普遍的技術。實際上，經過充分的評估，空間電荷的存在是導致高壓直流聚合物電纜過早失效的主要原因，而且也是防止此類電纜快速劣化的主要原因。而且，已經表明可以通過空間電荷測量來診斷在使用應力下的絕緣劣化。但是，仍然缺少由空間電荷測量并且也與絕緣體的電氣性能有關產生大量數據，來幫助總結和解釋。

測量原理

1、高壓脈沖發生器

2、信號采集單元（快速采樣示波器）

3、PEA傳感器測試單元

4、試樣用高壓直流電源

在絕緣材料樣品的電極之間施加周期性的高壓脈沖，這種脈沖的特點是上升時間很快，持續時間很短，絕緣材料的試樣也要經受高壓直流電(等級取決于試樣的厚度和形狀)，這會導致絕緣材料層中的空間電荷積聚。每個脈沖產生的電場擾動絕緣材料中的內部電荷，這些電荷在每一層都產生相應的聲壓波，壓電傳感器器檢測聲波，利用傳感器信號獲得空間電荷分布，為了描述空間電荷分布及其時間特性，可以對每個施加高壓脈沖后檢測到的此類信號進行詳細分析。

華測儀器選擇新型耐高溫共聚物壓電傳感器、重新設計電極系統，開發了適用于高溫下(≤110℃)的PEA法空間電荷測量設備，分析了溫度對壓電傳感器性能、聲信號的傳播特性和穿過介質特性的影響，得出了對放大器輸出的電壓信號和空間電荷密度值的影響因素，進而校正了溫度對PEA測量的影響，利用建立的高溫 PEA 法空間電荷測量系統，測量純環氧試樣在不同溫度下空間電荷產生、積聚及消散的特性。

技術參數

空間分辨率（縱向）：小于10μm

測量靈敏度（至小檢測量）：0.2 μC/cm³

輸入電壓：DC 30 kV

脈沖電源：輸出電壓0~1 kV；

                  脈寬5 ns~200 ns階梯可調；

                  脈沖重復頻率至高可達30 kHz

直流源：輸出電壓0~±20 kV

              輸出電流3 mA

              可編程控制

PEA信號測量單元：放大單元帶寬達1GHz

增益:40 dB

響應時間:20μs