Способ емкостных измерений комплексной диэлектрической проницаемости материала

МПК (2025.01) G01R 27/22 Реферат Способ емкостных измерений комплексной диэлектрической проницаемости материала Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для исследования или анализа материалов, с помощью электрических средств, измерением электрической емкости. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении наибольшей ширины измеряемого спектра комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) материалов с произвольными потерями в емкостных измерительных ячейках. Способ измерений КДП материала, помещенного в рабочую область емкостной ячейки, заключается в следующем. Измеряют комплексную проводимость ячейки с материалом Y=G+iB, частоту первого последовательного резонанса _р и тангенса угла диэлектрических потерь tg. Далее по известным G, B, _р и tg определяют активную проводимость g и емкость C эквивалентной схемы измерительной ячейки с помощью формул: g= G (tgδ^2+((ω_р^2)/ω^2 -1- -(tgδ)^2 )^2)/((ω_р^2)/ω^2 –(tgδ)^2 )^2 , C= g/ωtgδ, где  - циклическая частота, на которой проводят измерения; _р – циклическая частота первого последовательного резонанса измерительной ячейки с материалом, определяемая из условия B(_р)=0; tg - измеренный тангенс угла диэлектрических потерь материала, определяют через _р, G и B по формуле tgδ=∛(-(G/B(1-(ω_р^2)/ω^2 ))/2+√(((ω_р^2)/(3ω^2 ))^3+((G/B(1-(ω_р^2)/ω^2 ))/2)^2 )) + +∛(-(G/B(1-(ω_р^2)/ω^2 ))/2-√(((ω_р^2)/(3ω^2 ))^3+((G/B(1-(ω_р^2)/ω^2 ))/2)^2 )) . Через определенные значения активной проводимости g и емкости C рабочей области измерительной ячейки значения КДП восстанавливаются по известным выражениям: ε'=C⁄C_0, ε''=ε'(tgδ-g_0/(ωC_0 )), где g_0 и C_0 – заранее определенные активная проводимость и емкость пустой рабочей области измерительной ячейки. Технический результат достигается тем, что формулы вычисления активной проводимости g и емкости C получены без использования приближений, являются точным решением задачи определения параметров эквивалентной цепи измерительной ячейки с материалом по ее комплексной проводимости. При этом достигается возможность измерения КДП материалов с произвольным тангенсом угла диэлектрических потерь с увеличением до 30% верхней частоты измеряемого спектра КДП. 1 н.п.ф-лы, 10 ил.