本课题源于项目《介质材料的介电谱检测》，该项目的主要目的是探索研究材料的介电常数在频域上的谱线峰值的特性，并研究这个峰值与材料的特征频率的对应关系。在实际应用中，可以利用材料的这一特征对材料进行鉴别和分析检测，如：违禁品的检测、生物医药的成份分析等，还可以应用于相关的生物检测芯片或系统中，具有相当广泛的应用价值。该项目的重要意义还在于可以通过该方法，探索研究材料鉴别和分析的新方法。 本课题研究了测量介电谱的系统总体设计框架，确定了待测样品单元、激励源单元和检测单元(时域部分、频域部分)三大组成部分，给出了系统总体结构设计框图。 同时本课题探索解决漏电电阻高阻值测量的技术难点。在系统中采用了直流漏电电阻测量模块，从而可以在最终的复介电谱测量结果中扣除直流漏电电阻的影响，弥补了传统介电常数测量的等效模型的不足，减少了频域测量法的系统误差。其创新之处在于，基于电容的放电曲线，而非常见的欧姆法来测量电阻，设计了一个利用低电压来测量高电阻的测量系统，避免了输入端的高压。但此方法对于前置放大器的输入阻抗、共模抑制比和电流噪声有很高要求，高阻本身的热噪声也不容忽视。 本课题通过硬件和软件两方面来降低噪声影响。硬件方面，运用缓冲器与减法器构成的高输入阻抗、高共模抑制比前置放大器、线性光隔离电路以及特殊施工工艺减少引入的噪声。软件方面，通过多次平均算法均衡噪声。经检测，电路的性能指标基本达到了设计要求，为最终系统的实现创造了条件。 此外，本课题可以为进一步的材料复介电谱检测的时域弛豫法研究进行实验方法上的探索。 本文还对目前设计中存在的不足之处进行了分析，提出了部分解决方案与改进意见，具有一定的参考价值。