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PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷是一种功能陶瓷材料,具有良好的压电特性,广泛应用于通信、医疗、军事和航空航天等领域。PZT压电陶瓷的特征参数对其生产制备、理论研究和实际应用都具有重要意义,随着PZT压电陶瓷材料及其应用器件的进一步发展,PZT压电陶瓷及其应用器件的测试研究也更为重要。本文围绕PZT压电陶瓷及其应用的测试,设计了一套基于导纳圆法的综合测试系统,主要的工作内容如下:第一,研究了现有的PZT压电陶瓷及其应用的测试方法和测试系统,确定了本系统的测试方法为导纳圆法,并探讨了现有测试系统的不足。然后详细介绍了综合测试系统的测试原理,并确定了系统的总体方案,整个系统由导纳数据检测板和客户端软件平台两部分组成。第二,根据测试方法要求,确定了导纳数据检测板的技术指标和总体框架。在此基础上,完成了导纳数据检测板的硬件设计,主要包括测试信号生成模块、测试信号滤波模块、测试信号功率放大模块和被检信号采样模块等硬件电路。同时制订了系统的通信协议,完成了导纳数据检测板的软件设计。第三,研究了系统的数据处理方法,包括被检信号的参数估计方法和导纳圆的拟合方法。通过对叠加相关函数法、快速傅立叶变换法和正弦信号三参数估计法三种被检信号参数估计方法的研究和仿真分析,确定选择估计效果最好的快速傅立叶变换法作为系统的参数估计方法。然后研究和仿真分析了平均值法、加权平均值法和基于Kasa目标函数的最小二乘法三种导纳圆拟合方法,确定选择拟合效果最好的基于Kasa目标函数的最小二乘法为系统的拟合方法。第四,分析了客户端软件平台的功能需求并确定了客户端软件平台的总体框架,同时通过分析客户端软件平台中所需管理的数据特征,设计了客户端软件平台中的数据关系结构模型。在此基础上,使用Qt5实现了客户端软件平台。第五,搭建了综合测试系统的实验平台并对其进行了测试,包括测试信号生成实验和PZT压电陶瓷测试实验,随后分析了系统误差。实验结果表明,系统生成的测试信号满足技术指标,在测试高Q_m的压电陶瓷时具有较高的精度。