摩擦起电是指两个物体摩擦后,电荷由一个物体转移到另一个物体,从而使两物体带上等量互异电荷的现象。摩擦起电常常是由于电子的转移。因为不同物质原子对其核外电子的束缚能力不同,当两物体接触时,对核外电子束缚力较弱的物体就会失去电子而带正电,而束缚力强的物体则得到电子带负电。人们很早就已观察到这个现象,并且进行了大量的研究,但是到目前为止,人们对摩擦起电现象仍未完全了解,关于摩擦起电机理仍存在诸多有待解决的问题。研制摩擦起电探测系统,实现摩擦起电的高分辨率、高灵敏度探测,是解决这些问题的关键。为此,本文拟研制摩擦起电测量装置,并利用该装置对摩擦起电进行了初步的实验研究。研制的摩擦起电探测系统由机械系统、控制系统以及测量系统三个部分组成。机械系统主要用于提供旋转式摩擦,采用两个大小相同的圆片作为摩擦副,下圆片绕自身的轴线旋转,上圆片固定并以一定的载荷与下摩擦圆片接触。控制系统主要由摩擦副接触点位置调节装置、载荷控制装置和旋转控制装置几个部分组成。测量系统是由载荷测量和电量测量两部分组成。载荷使用力传感器测量,而起电量则是通过吉时利6517B静电计测量。电量测量方法包括法拉第杯测量法以及探针测量法两种。利用摩擦起电测量装置,对不同材料摩擦起电表面电势进行测量,证实了高分辨率、高灵敏度摩擦起电测量的可行性。实验发现,摩擦起电过程中载荷、摩擦速度等因素均会对材料表面的摩擦电势造成影响。本文工作为摩擦起电的深入研究奠定了一定的理论基础,并提供了实验手段。