测定材料介电常数的装置。方案、说明

一种测定材料介电常数的装置。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

该设备可用于业余无线电实践中评估塑料、陶瓷和其他绝缘材料样品的介电常数，也可用于专家和收藏家识别和系统化矿物样品。通过各种电容式传感器设计，可以显着扩展设备的功能。

该设备旨在测定塑料、矿物和陶瓷的介电常数，并通过该参数来识别它们。创建该设备和开发传感器的想法属于博士。化学。科学 G. G. Petrzhik。该设备可供无线电业余爱好者和从事矿物采集、采集和加工的专家使用。确定介电常数的原理是基于当传感器表面与电介质（矿物）的抛光表面紧密接触时，传感器的电容增加，并且传感器中高频信号的传输系数相应增加。使用该电容式传感器的测量电路。

图上。图 1 显示了该装置的电路。

米。 1（点击放大）

晶体管VT1、电感器L2、电容器C1-C3和电阻器R1-R3上组装有频率约为2,5MHz的谐波振荡发生器。信号从发生器的输出发送至电容式传感器B1的梳状结构的一个电极。从另一个类似的电极，通过传感器电容感应的信号被发送到由二极管VD1和积分RC电路R10C9构成的检测器。该探测器具有相对较低的输入阻抗，因此不易受到射频干扰和干扰。电感器 L3 为低频提供低电阻，还可最大限度地减少网络对传感器的干扰。模数转换器输入端的整流电压几乎与传感器基板和位于传感器上的样品材料的介电常数成正比。具有 3,5 位数字 LCD 显示屏 (HG1) 的 ADC 充当毫伏表。晶体管 VT2 上的反相器产生突出显示指示器第二个和第三个数字之间的点所需的信号。指示器显示的最大介电常数值为19,99。

该设备的电源独立于“Korund”电池或 9 V 电池（例如“Nika”，7D-0125D）。

在图中。图2显示了带有电容传感器的介电计的结构示意图，该传感器位于尺寸为80x70x35 mm的塑料外壳外部，作者在天线放大器（TAU-1）中使用。第二种设计方案与图 2 所示的方案不同。与图XNUMX的不同之处在于，传感器位于指示器的相对侧。在这种情况下，可以方便地将设备放置在大量已识别矿物的顶部。

测定材料介电常数的装置
图。 2

设备体内有一块电池和一块印刷电路板，其余设备元件位于电路板的一侧，LCD 指示器位于另一侧。指示器和传感器的外壳上开有相应尺寸的矩形孔。用于调节微调电阻器的孔必须易于触及且位置正确，以便在校准期间它们不会干扰传感器表面上的样品位置以及读数的观察。

电容式传感器 B1 的板由单面箔玻璃纤维制成，板由金属化蚀刻或切割而成，导体宽度和导体之间的间隙为 0,8...1 mm，“梳”宽度为 8...10毫米。传感器通过 2,5...8 mm 高的绝缘套管上的沉头螺钉 M10 连接到主体上。用于安装传感器的其他选项也是可能的。外壳内应在传感器和电子单元之间放置一块由青铜或铜箔制成的电屏，其距离不小于10毫米，以减少校准和测量时手对读数的影响。将传感器连接到设备的电线和螺钉头不应突出到梳子上方。放置在传感器上的测试材料样品应覆盖“梳子”的整个表面。

发生器的振荡电路是在DPM-0,1（L2）扼流圈和电容器C2、C3的基础上构成的。通信线圈 L1 有 20 匝 PELSHO 0,15 线缠绕在扼流线圈上。电感L3使用相同的电感。

电容器C1-C3、C7、C9、C11、C12——云母、陶瓷耐热组TKE（即H10-H90除外）或薄膜组K73； C5、C8也是陶瓷的。

您可以使用另一种锗二极管代替 D9E 二极管，例如 D18、GD503A。

在开始测量之前，必须对设备进行校准，为此，通过打开电源，使用调整后的电阻器 R4、R7，将其插入外壳上的孔中以调整槽，获得与相对介电常数相对应的指示器读数空气常数 er = 1 和参数值 er 已知的材料样品。检测器输出端的直流电压必须在足以使用微调电阻器 R4 将指示器读数设置为三位数（1,00）的限度内。然后，将具有已知介电常数且分布范围较小的材料样本的光滑（抛光）表面靠近传感器（例如 getinax - 其 er = 5），使用微调电阻器 R7，设置 LCD 指示器根据所选校准材料的介电常数值读取读数。通过调整电阻R4重复校准，我们可以澄清与空气和所用样品的介电常数值相对应的读数。所识别材料的表面的接触面积小于传感器的尺寸，其厚度和面积必须与用于校准的样品相同。在其他条件和任务中，传感器可能具有不同的设计，具体取决于样品的形状、尺寸和物理状态。

测定材料介电常数的装置

聚苯乙烯、有机玻璃和大理石也可以推荐作为校准样品材料（该表显示了所用固体介电材料的相对介电常数值，特别是在无线电工程和电子学中）。对于电容式传感器的指定尺寸，所研究的电介质的厚度必须至少为5毫米，否则参数的真实值将被低估。

该设备实际上进行相对测量，比较已知电介质和正在研究的材料样本的介电特性。它们与估计参数的值越接近，测量该参数的误差就越小；样品尺寸接近和干燥也有助于提高读数的准确性。

作者：L. Kompanenko，莫斯科

查看其他文章 部分测量技术.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

小工具 007 版间谍装备 23.01.2007

这套小工具的发布时间由索尼与电影“皇家赌场”的首映同时进行，并被称为 007 版间谍装备，包括现代詹姆斯邦德所需的一切：索尼 VAIO TX-007 笔记本电脑， Cybershot T50 相机，带有 007 标志的铝制外交官。

该笔记本电脑配备了 Intel Core Solo U1400 (1,2 GHz) 处理器、2 GB DDR2-533,80 GB 硬盘和 11,1 英寸 WXGA 屏幕。外部接口由一个 FireWire 端口、两个 USB 2.0 端口、一个 VGA 输出、一个用于连接复制器的端口、一个读卡器（支持的格式：SD + Memory Stick）表示。

配备 Carl Zeis 光学元件和灵敏度高达 50 ISO 的 1000 兆像素索尼 DSC-TXNUMXB 作为“间谍”相机提供。

其他有趣的新闻：

▪ 糖制汽油

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 我正在写给你的文章 - 为什么还要更多？我还能说什么？流行表达

▪ 文章哪个中国人先成为美国黑人，然后成为吉普赛人？详细解答

▪ 文章库皮尔森林。传说、栽培、使用方法

▪ 文章风力涡轮机模型。模型是如何建立的。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章 127 和 220 伏的简单晶闸管稳压器。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论