寄生電感%ar和電容Cpar(見(jiàn)圖4.17b)的影響可以通過(guò)合適的電路設(shè)計(jì)和校正來(lái)減小。為了減小趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響,與串聯(lián)電感一樣,設(shè)計(jì)了一種帶有小尺寸電極的特殊探針[6,7J(見(jiàn)圖4.18)。電極長(zhǎng)度所減小的尺寸遠(yuǎn)低于趨膚深度ε,從而導(dǎo)致了在整個(gè)電極長(zhǎng)度中更均勻的電流分布。而且,寄生電感也被顯著減小了。該電極(見(jiàn)圖4.18)有一段10mm長(zhǎng)度部分被固定在一直徑為7mm的絕緣桿表面。電極連接到A驢-knt輥94A高精度阻抗分析儀上,其由1mm厚的同軸電纜所組成。電纜的電 圖418 具有小尺寸電極對(duì)的原型探針容將從測(cè)得的電容中減去。為了測(cè)得比電極在局部環(huán)境下更廣的數(shù)據(jù)范圍,探針可分布在眾多電極對(duì)的整個(gè)長(zhǎng)度上。在圖4.16和圖4.18的小探針設(shè)置條件下同時(shí)進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)[697]。為了簡(jiǎn)化測(cè)試,在圖4.16的設(shè)置中含水量變化所引起的阻抗變化影響將通過(guò)改變探針在不同鹽濃度水中的插入深度來(lái)近似。正弦激勵(lì)信號(hào)的頻率設(shè)置為⒛MHz。

AS2830AT-ADJ

   其結(jié)果顯示近似ω%的含水量將水的電導(dǎo)率從0.O~sym增加到1S/m,并且導(dǎo)致了所測(cè)得的電容部分誤差超過(guò)了10%。這一誤差顯著增加了導(dǎo)電性。對(duì)于鹽濃度大于1S/m電導(dǎo)率的水溶液來(lái)說(shuō),通過(guò)長(zhǎng)桿狀電極無(wú)法獲得可靠的電容測(cè)量值。對(duì)于采用圖4.18所示的設(shè)置來(lái)進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),含水量變化所引起的阻抗變化影響將通過(guò)測(cè)量水-酒精混合溶液的濃度變化來(lái)近似。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示隨著含水量的減小,電容值成線性減小。除此以外,還使用這一探針進(jìn)行了不同鹽濃度溶液的含水量測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4.2所示,即使水中鹽濃度的增加使得溶液電導(dǎo)率達(dá)到2ym,其對(duì)于電容值的測(cè)量也幾乎沒(méi)有任何影響。

   表4.2 在z3.6℃下采用小尺寸電極對(duì)測(cè)得的特定溶液電導(dǎo)率的電容在園藝生產(chǎn)中,含水量通常大于50%,從而水的電導(dǎo)率)0.5s/m。從而可獲得的結(jié)論是,長(zhǎng)桿狀電極不再適用于園藝生產(chǎn)中的含水量測(cè)量應(yīng)用,而可以在小的局部環(huán)境中進(jìn)行含水量測(cè)量的串聯(lián)小電極能獲得更好的測(cè)量結(jié)果.