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谐振型微波传感器测量颗粒物质水分的建模与仿真
  • 项目名称：谐振型微波传感器测量颗粒物质水分的建模与仿真
  • 项目类别：地区科学基金项目
  • 批准号：60861002
  • 申请代码：F010908
  • 项目来源：国家自然科学基金
  • 研究期限：2009-01-01-2011-12-31
  • 项目负责人：黄铭
  • 负责人职称：教授
  • 依托单位：云南大学
  • 批准年度：2008
中文摘要：

采用微波谐振腔微扰法测量了与云南省支柱产业发展相关的50余种典型颗粒物质的电磁特性，并建立了数据库；建立了湿颗粒物质的二维及三维RC网络模型，解决了含水颗粒物质的建模问题；基于准静电模型仿真了颗粒物质等效介电常数与其结构和性能的关联，发现颗粒混合物料双吸收峰特性可以用两个Debye项的叠加来进行拟合，其弛豫特性为非Debye型；建立了微波与不同电磁特性和粒度颗粒物质相互作用的数学模型，研究了粒度、频率等因素对测量精度的影响，结果表明对Debye型和非Debye型物质，其介电常数越大，对微波传感器测量精度的影响越大，针对介电常数较大、吸波较强的物质，可通过减小被测物料体积来提高微波传感器的检测精度；制备了微波传感器原型，对典型颗粒物质的水分含量进行了测量，研究了不同反演算法对测量精度的影响；针对甘油-水溶液浓度检测中，传感器输出信号变化的非线性问题，我们采用神经网络算法对检测数据进行处理，有效控制了检测误差；我们研究了基于超材料的微波传感器，以及采用超材料和超材料粒子放大消逝波，提高灵敏度和分辨率的方法。发表了SCI刊源论文27篇，EI刊源论文22篇，申请专利5项，软件著作权登记1项。

中文主题词： 微波传感器；测量；水分；颗粒物质；电磁特性
结论摘要：

英文主题词Microwave sensor; Measurement; Moisture content; granular materials; electromagnetic properties

成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 48
  • 11
  • 5
  • 1
  • 0
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