Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 103 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

103
Г
Г
WCi +
−
=
1
11
00
ω
ε
,
где С
о
- емкость измерительной ячейки, W
0
- волновое сопротивление подводящей линии
передачи.
Использование перепада напряжения в качестве зондирующего сигнала при использовании
метода концевой емкости позволяет проводить измерения в широком частотном диапазоне,
начиная от нескольких мегагерц до десятков гигагерц.
Рис. 37. Форма сигнала, отраженного от измерительной ячейки с концевой емкостью.
При определении комплексного коэффициента отражения необходимо для
измерения падающей волны в точке подключения емкости организовать режим
короткого замыкания и измерить сигнал u
кз
(t). Однако, на результаты измерения влияют
неоднородности конструкции ячейки, поскольку в точке падения на диэлектрик падающая
волна может отличаться от точки подключения короткозамыкателя. Во избежание этого в
качестве опорного объекта используют измерительную ячейку, заполненную диэлектриком
с известной диэлектрической проницаемостью. В этом случае для определения
коэффициента отражения используется формула:
[
]
[]
)1(
)1(
)()(
)()(
00
000
оп
оп
СНКЗ
СН
WСi
WCi
tиtиF
tиtиF
Г
εω
ε
ω
+
−
+
−
=
,
где U
оп
(t) - сигнал, отраженный от емкости с опорным диэлектриком, ε
оп
-
диэлектрической проницаемости опорного диэлектрика.
На практике измерительная ячейка не заполняется полностью диэлектриком и ее
эквивалентная схема представима в виде, показанном на рис.38. Здесь заполняемая
диэлектриком часть общей емкости представлена емкостью С
1
.
Рис. 38. Эквивалентная схема ячейки концевой емкости. C
1
, С
е
— емкости, заполняемая
и не заполняемая диэлектриком.
В данном случае общая емкость С
о
= C
1
+ C
e
и расчетные соотношения для
определения диэлектрической проницаемости будут следующими: 
                                             1   1− Г
                                     ε=                ,
                                          iωC0W0 1 + Г


где Со - емкость измерительной ячейки, W0 - волновое сопротивление подводящей линии
передачи.
     Использование перепада напряжения в качестве зондирующего сигнала при использовании
метода концевой емкости позволяет проводить измерения в широком частотном диапазоне,
начиная от нескольких мегагерц до десятков гигагерц.




       Рис. 37. Форма сигнала, отраженного от измерительной ячейки с концевой емкостью.

     При определении комплексного коэффициента отражения необходимо для
измерения падающей волны в точке подключения емкости организовать режим
короткого замыкания и измерить сигнал uкз(t). Однако, на результаты измерения влияют
неоднородности конструкции ячейки, поскольку в точке падения на диэлектрик падающая
волна может отличаться от точки подключения короткозамыкателя. Во избежание этого в
качестве опорного объекта используют измерительную ячейку, заполненную диэлектриком
с известной диэлектрической проницаемостью. В этом случае для определения
коэффициента отражения используется формула:

                                 F [и0 (t ) − иСН (t )] (1 − iωC0W0ε оп )
                            Г=                                              ,
                                 F [и КЗ (t ) + иСН (t )] (1 + iωС0W0ε оп )

где Uоп(t) - сигнал, отраженный от емкости с опорным диэлектриком, εоп -
диэлектрической проницаемости опорного диэлектрика.
     На практике измерительная ячейка не заполняется полностью диэлектриком и ее
эквивалентная схема представима в виде, показанном на рис.38. Здесь заполняемая
диэлектриком часть общей емкости представлена емкостью С1.




      Рис. 38. Эквивалентная схема ячейки концевой емкости. C1, Се — емкости, заполняемая
и не заполняемая диэлектриком.

     В данном случае общая емкость Со = C1 + Ce и расчетные соотношения для
определения диэлектрической проницаемости будут следующими:




                                                                                       103

Страницы