介電測量系統(tǒng)中傳感器及信號處理方法研究.pdf

1、介電測量將材料的介電特性與其相應(yīng)的物理特性聯(lián)系起來,廣泛用于工業(yè)過程控制中產(chǎn)品特性,如含水量、多孔性、粘度、密度、厚度、結(jié)構(gòu)完整性等非接觸測量。本文研究介電測量系統(tǒng)中傳感器的設(shè)計及信號處理方法。
　　平面電容傳感器是一種新型電容傳感器,其電極位于同一平面,具有單邊穿透、信號強(qiáng)度可調(diào)、層析成像等優(yōu)點。將平面電容傳感器應(yīng)用于介電測量系統(tǒng),基于有限元分析了不同電極結(jié)構(gòu)的平面電容傳感器敏感場分布。結(jié)果表明,矩形叉指電極結(jié)構(gòu)能有效改善傳感器

2、的敏感場分布。
　　以矩形叉指電極結(jié)構(gòu)的傳感器為研究對象,設(shè)計背板和屏蔽電極,提高傳感器抗干擾能力。采用Ansoft Maxwell二維、三維模型相結(jié)合的方法研究傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計。仿真分析傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能指標(biāo)的影響,在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　研究了傳感器的信號處理方法。以三波長傳感器為研究對象,建立傳感器極間電容與非均勻樣本介電常數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型,采用遺傳算法優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)建立該模型,結(jié)果表明,所建立的模型