空间微重力环境为材料新特性的研究提供了一个全新的思路,关于这方面的研究已经发展为一门新的学科。聚偏氟乙烯-三氟乙稀(P(VDF-TrFE))是一种重要的聚合物材料,研究它在微重力环境下的熔融结晶行为,分析重力对聚合物熔融结晶行为的影响,对于空间微重力条件下电子材料新性能的开发与研究具有重要的科学意义。研究P(VDF-TrFE)的熔融特性,需要研究P(VDF-TrFE)内部β相的结晶度,而复介电常数是反映P(VDF-TrFE)的内部β相结晶度的一个重要参数。因此本文针对P(VDF-TrFE)的熔融特性研究装置,设计了配套的高可靠性复介电常数测量系统。本测量系统使用DDS信号发生器AD9833产生频率为1KHz的正弦信号作为激励信号,应用了抑制高频噪声的I/V转换电路,使用幅相检测芯片AD8302实现幅度比和相位差的精确测量,从而测得P(VDF-TrFE)的并联等效电路的导纳,进而计算出P(VDF-TrFE)的复介电常数。本系统使用铂热电阻Pt100,配合AD转换器AD7793实现温度测量。系统注重可靠性设计,硬件方面采取了降额设计、容差设计、冗余设计等多种抗辐射加固技术;软件方面,采用避错设计技术,保障软件可靠性。系统设计了抗单粒子闩锁效应(SEL)的电源模块。软硬件的可靠性设计保障了系统能够在空间微重力环境下稳定运行。系统测试结果证明,系统在空间微重力环境下具有可靠的环境稳定适应性。系统复介电常数的测量精度达到±5%,温度测量范围达到0℃~200℃,精度为±1%。系统可完成P(VDF-TrFE)熔融过程中的温度和复介电常数测量。系统的体积为15cm×13.5cm×5cm,功耗为1.82W,达到了微重力环境测试系统精度高、体积小、功耗低的要求。