吸波材料厚度无损检测电容式探头优化设计

发布时间：2024-05-08 22:06

　　吸波材料厚度无损检测探头采用电容式设计,为提高探头的检测灵敏度,须对电容式传感器进行优化设计。当两相同尺寸的平面电极通过改变电极间距进行多点探测时,从理论上给出了基于原始保角变换理论的精准电极优化设计方法,得出在设计时电极间距变化不能超过灵敏区,同时电极宽度不能太大且不能设计在峰值点上,基于此方法的优化电极结构能够显著提高电容式传感器的检测灵敏度。

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【部分图文】：

图1双电极平面电容传感探头剖面图

假设每个探头电极宽为w,长为l,置于厚度为h、相对介电常数模值为εr的材料上,材料底面接地。首先不考虑探头的长度l,认为其尺寸远远大于w,一般要求15～20倍以上,确保边缘效应可以在建模中忽略。由于结构对称,本结构的中部呈现磁壁结构,不失普遍性,在中部采用引入磁壁后分析半边区域,....

图2复w平面区域

由于结构对称,本结构的中部呈现磁壁结构,不失普遍性,在中部采用引入磁壁后分析半边区域,不会改变原始的场分布只考虑左半个区域如图2。根据保角变换理论,需要经过两次Schwarz-Christoffel变换,将复杂的待处理区域简化。第一步,做S-C变换,把图2中复w平面上的左半平面区....

图3复z平面区域

x1→-∞?w1→-∞x2=-1?w2=0x3=0?w3=-jhx4→∞?w4→-∞-jh将边界条件代入式(2):

图4复W’平面区域

转换边界条件即两个复平面中特殊点对应关系为:-xa=-cosh2(πs4h)?w′1=0-xb=-cosh2(πs+2w4h)?w′2=1?x3=0?w′3=1+jva??x4→∞?w′4=jva

本文编号：3967893