資源描述:
《基于網絡分析儀的溶液介電常數測量方法.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2016年第35卷第4期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)29DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)04--0029--03基于網絡分析儀的溶液介電常數測量方法彭燕,陳巖,王克棟,郭宏(1.北京工商大學計算機與信息工程學院,北京1001}48;2.昆山諾金傳感技術有限公司。江赤昆山215300)摘要:針對傳統(tǒng)溶液介電常數測量方法中使用的測量儀器制造成本高且對測量樣本要求高的問題,提出了一種基于網絡分析儀的溶液介電常數測量方法。該方法利用網絡分析儀測量信號在介電常數已知的
2、溶液中傳輸前后的相位變化,并用最小二乘法建立相位差和介電常數的關系模型,再利用該模型對未知溶液介電常數進行預測。實驗證明:該方法操作簡單方便,用到的儀器主要為網絡分析儀,儀器成本低,測量樣本可以是任意的介質溶液,對測試樣本要求低,適用于未知溶液介電常數的快速測量。關鍵詞:網絡分析儀;介電常數;低成本;快速測量中圖分類號:TN98文獻標識碼:A文章編號:1000-9787(2016)04--0029--03DielectricconstantmeasurementmethodofsolutionbasedonnetworkanalyzerPENGY
3、an,CHENYan,WANGKe.dong,GUOHong(1.SchoolofComputerandInformationEngineering,BeUingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China;2.KunshanNokisensSACCoLtd,Kunshan215300,CMna)Abstract:Aimingatproblemthatmeasuringinstrumentsisexpensiveandrequirementofmeasurementsampleishigl
4、lintraditionalsolutiondielectricconstantmeasurementmethod,anewdielectricconstantmeasurementmethodofsolutionbasedonnetworkanalyzerisproposed.Thismethodusesnetworkanalyzertomeasurephasechangeofsignalbeforeandaftertransmissioninsolutionwhosedielectricconstantisknown,relationship
5、modelofphasediferenceanddielectricconstantissetupbymethodofleastsquares,andpredictdielectricconstantofunknownsolutionusingthemode1.Experimentindicatesthatthemethodissimpletomanipulate,thedeviceisnetworkanalyzerwhichislow—costandmeasurementdemandfortestsampleislow,andthesample
6、undertestcanbeanysolutions,appliedforfastmeasurementdielectricconstantofunknownsolution.Keywords:networkanalyzer;dielectricconstant;low—cost;fastmeasurement0引言1測試原理和方法在電磁場理論中,電場與電解質的相互作用和介電常1.1介電常數和相位差的關系數息息相關,在化學工業(yè)方面,為了更好地了解物質特性,在高頻電子中,介電常數和經過溶液后信號相位的變物質介電常數的測量越來越受到關注J。目前,對于
7、溶液化在理論上是有關系的。電磁波在介質中的傳播速度C介電常數的測量方法分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸——===√Ett式如反射法、傳輸/反射法等,非接觸式測量方法如諧式中8為介質的相對介電常數,為介質的相對磁導振腔法]、開放式諧振等,它們的裝置通常結構復雜,制率,C為電磁波在真空中的傳播速度,V為在介質中傳播的作成本高而且對測量樣本要求較高J。速度。測量溶液的介電常數時,介質磁導率變化可以忽略,針對上述測量方法的局限性,本文提出了一種基于網絡即認為=l,所以,電磁波在溶液中傳播的速度為分析儀的溶液介電常數測量方法。該方法通過將已知溶=二(2)液
8、的介電常數和測得的相位差進行擬合,得出介電常數和相位差的函數關系,進而測量未知溶液的介電常數J。當電磁波在溶液中傳播的距離不發(fā)生改變時,