1、2020/8/5/1，第3章，電氣特性的檢測技術(shù)，第1節(jié)，電氣特性的主要參數(shù)，第2節(jié)，靜電特性的檢測技術(shù)，第4節(jié)，電氣特性檢測的常用儀器和方法，第5節(jié)，電氣特性檢測的應(yīng)用實例，2020年8月5日/2日，第3章，電氣特性的檢測技術(shù)，第1節(jié)，電氣特性的主要參數(shù)，1電磁場，2電阻和電阻率，3電容和介電常數(shù)，4阻抗和復(fù)電容，5介電損耗，6交流特性和弛豫，2020/8/1第三章采用電特性檢測技術(shù)。第1節(jié)電氣特性的主要參數(shù)，1。電磁場和真空中電磁波的波長和頻率之間的關(guān)系可以用以下公式表示：2020/8/5，4第三章采用電特性檢測技術(shù)。第一節(jié)是電氣特性的主要參數(shù)。2.電阻和電阻率，其中電阻R是物體的常數(shù)，而

2、與形狀或大小無關(guān)的電阻率是物質(zhì)的常數(shù)。相同的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率。如果電阻棒的長度是d，截面積是s，那么電阻可以用下面的公式表示：2020/8/5，5。第三章采用電特性檢測技術(shù)。第一節(jié)，電特性的主要參數(shù)，歐姆定律，電場是產(chǎn)生電流的必要條件。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體兩端之間一定有電位差。我們稱之為導(dǎo)體電壓上的電位差。精確的實驗表明，在穩(wěn)定條件下，通過導(dǎo)體的電流強度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。這個結(jié)論被稱為歐姆定律。公式中的比例系數(shù)r由導(dǎo)體的性質(zhì)決定，導(dǎo)體的性質(zhì)稱為導(dǎo)體電阻。2020/8/5/6，第3章采用電氣特性檢測技術(shù)，第1節(jié)。電氣特性的主要參數(shù)。電容和介電常數(shù)，一個孤立的帶電導(dǎo)體，其電量為Q，電位為U。

3、理論和實驗都可以證明，隨著Q的增加，U將成比例地增加，即Q/U是一個常數(shù)，用C: C=Q/U表示。電容的單位是法拉，稱為法(f)。2020/8/5/7，第三章采用了電特性的檢測技術(shù)，第一節(jié)是電特性的主要參數(shù)，平板電容器的電容是：0是絕對介電常數(shù)(單位：f/m ),當(dāng)兩個平板之間有真空時，d是兩個電極之間的距離，m；s電極的表面積，m2；物質(zhì)的相對介電常數(shù)。2020/8/5，8，第3章采用了電氣特性檢測技術(shù)。電特性的主要參數(shù)來自庫侖定律。兩點電荷之間相互作用力的大小與它們的電荷量q1和q2的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。力的方向是沿著它的連線，相同的電荷互相排斥，而不同的電荷互相吸引。

4、這里k是比例系數(shù)，其值由實驗確定。在不同的單位中，k會有不同的值。在國際單位制中，力的單位是牛頓(n)，長度的單位是米(m)，電的單位是庫侖(c)，然后是k 8.99109Nm2C-2。2020/8/5/9，第三章采用了電氣特性的檢測技術(shù)，第一節(jié)是電氣特性的主要參數(shù)，4。阻抗和復(fù)電容，食品和農(nóng)產(chǎn)品的電特性介于導(dǎo)體和絕緣體之間?？陀^地表達它們的電特性就是串聯(lián)或并聯(lián)電阻和電容。在導(dǎo)體中，電以自由電子的形式出現(xiàn)；在絕緣體中，主要的是限制電荷。通常，必須使用兩個參數(shù)(r，c)來描述導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)的電特性，并且物質(zhì)的電特性必須以復(fù)數(shù)的形式來描述。阻抗和復(fù)電容，2020年8月5日，10月10日，第

5、3章，利用電特性檢測技術(shù)，第1節(jié)，電特性的主要參數(shù)，其中：電阻r；X impedan頻率越高，介質(zhì)釋放的熱量越多。增加電場強度會增加釋放的熱量。此外，介質(zhì)損耗還與介質(zhì)的介電特性有關(guān)。q電場消耗的功率，w/cm3；電場頻率，赫茲；電場強度，v/m；物質(zhì)的介電常數(shù)，f/m；tan介電損耗正切。2020/8/5/13，第三章采用電特性檢測技術(shù)。第一節(jié)是電氣特性的主要參數(shù)，6交流特性和弛豫。交流電壓U施加在并聯(lián)電路的兩端，電流將分別流經(jīng)電阻和電容。流過電阻器的電流IR與施加的電壓U同相流動，并作為熱能被消耗；流經(jīng)電容器的電流IC與所施加的電壓U成90的相位流動，并以電能的形式存儲。因此，流過的所有電流

6、I都是矢量和，稱為相角，cos稱為功率因數(shù)，tan稱為耗散正切，即消耗能量與累積能量之比。2020/8/5/14，第三章采用了電特性的檢測技術(shù)，電特性的主要參數(shù)，吸收和弛豫，當(dāng)頻率增加時，由于偶極子定向的速度跟不上頻率，那么IC值就小了。因此，復(fù)介電常數(shù)的實部降低。復(fù)介電常數(shù)隨頻率降低的變化稱為耗散，相反的增加稱為吸收，兩者都稱為弛豫。2020/8/5/15，第三章采用電特性檢測技術(shù)。第1節(jié)，電特性主要參數(shù)，電特性主要物理量，2020/8/5/16破壞性檢測方法包括切片法和穿刺法。切片是將被測樣品加工成規(guī)則的形狀，然后放在平行的平板電極之間進行測定。打孔法是用探針電極刺穿被測樣品進行測定。無損

7、檢測方法分為接觸式和非接觸式。接觸式是將被測樣品直接放入平行板電極中，非接觸式是將被測物體放在一組平行板電極之間，并將其浸入水槽中進行測定。2020/8/5/17，第三章采用電特性檢測技術(shù)，第二節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)，第一節(jié)采用作物的生理抗性來檢測需水量信息，第一節(jié)植物的生理抗性，缺水植物體液濃度的增加反映在電導(dǎo)率的增加和抗性的降低， 因此，可以將兩個金屬針插入植物莖中，以測量兩個電極之間的生理電阻，2020/8/5/18，第三章使用電特性檢測技術(shù)，第二節(jié)使用靜電特性檢測技術(shù)。 套管針傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。不銹鋼針(正極)由薄塑料管或環(huán)氧樹脂包裹和絕緣，安裝在不銹鋼套管針(負極)中，然后用環(huán)氧

8、樹脂牢牢固定在尼龍手柄中。正負導(dǎo)線與電阻表連接成一條路徑，用2套針式點電阻傳感器測量植物尖端的生理電阻值，2020年8月5日19，第3章采用電特性檢測技術(shù)，第2節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)。葉中的有機化合物沿莖的韌皮部篩管向下輸送到根中，液流不僅沿管道上下運動，還橫向穿過維管束系統(tǒng)的薄壁組織。因此，植物莖的橫截面中細胞液的濃度是不同的。莖橫截面的生理抗性分布表現(xiàn)為低中心濃度(高抗性)和高外周濃度(低抗性)，圖中A的變化較小。b的變化較大。3截面生理電阻分布，2020年8月5日，第3章采用電學(xué)特性檢測技術(shù)，第2節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)，第4章植物縱向生理電阻分布。根據(jù)植物莖的水勢，玉米莖的基部，2020

9、/8/5/21，第三章采用了電特性的檢測技術(shù)，而第二節(jié)采用了靜電特性的檢測技術(shù)。土壤含水量的高低反映在植物的生理抗性上。土壤干燥時，根系吸水困難，植物細胞液濃度高，生理阻力小。細胞液濃度低，生理抵抗力高。5生理電阻和土壤含水量，2020/8/5/22，第3章采用電學(xué)特性檢測技術(shù)，第2節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)，6生理電阻和葉片蒸騰作用，植物根系從土壤中吸收水分，然后通過葉片蒸騰作用返回大氣，如果蒸騰作用Z大于根系吸水作用S，則差值反映水分虧缺值。2020/8/5/23，第3章，使用電特性的檢測技術(shù)，第2節(jié)，使用靜電特性的檢測技術(shù)，以及第2節(jié)，使用生物電特性識別受精卵，包括電極、卵子夾持裝置、放大器

10、、A/D收集器、計算機和監(jiān)控示波器等。電極從蛋殼外收集的電信號被送到放大器，然后分成兩路，一路連接到示波器，另一路連接到模數(shù)采集器。采樣數(shù)據(jù)被送到PC機進行處理和分析。雞蛋生物電檢測系統(tǒng)圖，1雞蛋生物電檢測系統(tǒng)，2020/8/5/24，第3章檢測技術(shù)采用電特性，第2節(jié)檢測技術(shù)采用靜電特性，第2節(jié)雞蛋生物電信號的測試和分析，2020/8/5/25，第3章檢測技術(shù)采用電特性，第2節(jié)檢測技術(shù)采用靜電特性，第1節(jié)土壤結(jié)構(gòu)電阻式土壤水分傳感器，土壤通常電阻式土壤水分傳感器就是基于這一原理。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。傳感器1電極引線的結(jié)構(gòu)；2-內(nèi)部電極；3-外部電極；4-石膏體，3。使用電阻檢測土壤含水量，2

11、020/8/5/26，第3章。使用靜電特性檢測技術(shù)，第2節(jié)。電阻與土壤含水量的關(guān)系。對于石膏體，水勢與其含水量和檢測電極之間的電阻之間存在一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系不會隨不同的土壤質(zhì)地和類型而變化。2020/8/5/27，第三章采用電特性檢測技術(shù)，第二節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)，第四節(jié)，種子靜電分選分級裝置。種子的生理學(xué)研究表明，種子的電學(xué)特性(如膜電阻、介電常數(shù)等)是影響種子生長的主要因素。)與它們的生命力有關(guān)。生命力強的種子膜電阻大，介電常數(shù)??；種子活力低，膜電阻低，介電常數(shù)高?；谏鲜鲈?，根據(jù)種子活力的分選和分級可以通過電場力來實現(xiàn)，靜電分選就是其中之一。圖3-19復(fù)合靜電選種機的結(jié)

12、構(gòu)原理1-框架；雙篩箱；3-種子收集箱；4-負電極；5-范；6-沉降室；7-滑板；8-滾軸；9-提升管；10- hopper，2020/8/5/28，第三章采用電特性檢測技術(shù)，第二節(jié)采用靜電特性檢測技術(shù)。種子施加在滾筒上的力包括離心力、重力、摩擦力、支撐力和電場力。當(dāng)種子上的力處于平衡狀態(tài)時，上述力的矢量和為零，即2020/8/5/29。第三章采用電氣特性檢測技術(shù)，第三節(jié)采用交流特性檢測技術(shù)，第三節(jié)采用交流特性檢測技術(shù)。它主要與含水量、品種和測試頻率有關(guān)。干燥狀態(tài)下的顆粒，像電介質(zhì)一樣，其電阻值高達108，但潮濕時，它就像導(dǎo)體或半導(dǎo)體。因此，這決定了晶粒具有電阻和電容特性。根據(jù)顆粒結(jié)構(gòu)和生物膜

13、電特性的研究結(jié)果，RC并聯(lián)電路可以作為顆粒的等效電路。2020/8/5/30，第三章采用電特性檢測技術(shù)，第三，第三章采用了電氣特性的檢測技術(shù)，而第三節(jié)采用了交流特性的檢測技術(shù)，r晶粒電阻；c谷物電容，f；顆粒的介電損耗角：測試頻率，赫茲；電阻率，mm2/m；介電常數(shù)，f/m；s容器橫截面積，mm2；l電極距離，m；Tan介電損耗角正切。2020/8/5/32，第3章，利用電特性的檢測技術(shù)，第3節(jié)，利用交流特性的檢測技術(shù)，谷物的電阻率主要與其含水量和測試頻率有關(guān)。糧食的電阻率與其含水量的關(guān)系如下：其中：A和C為實驗常數(shù)，由品種、容重、試驗頻率、環(huán)境溫度和濕度決定，其值由實驗確定。結(jié)論：籽粒的阻力

14、隨著含水量的增加呈指數(shù)下降。原因是谷物是活體。當(dāng)含水量較低時，細胞內(nèi)原生質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，離子運動非常緩慢，生理活性極弱，因此細胞電阻很大，顆粒的宏觀電阻率也很大；隨著籽粒含水量的增加，細胞水勢急劇上升，新陳代謝加快，細胞內(nèi)離子運動迅速增加，細胞電阻降低，宏觀電阻率也降低。糧食的介電常數(shù)與其含水量的關(guān)系如下：1、利用糧食的電特性進行質(zhì)量檢測；介電常數(shù)測量技術(shù)；測試內(nèi)部質(zhì)量；谷物干燥；谷物電特性檢測的應(yīng)用：2020/8/5/35；第三章采用電特性檢測技術(shù)；第三節(jié)采用交流特性檢測技術(shù)；第二，利用番茄的電學(xué)特性進行成熟度的無損檢測；西紅柿屬于生物體，所以它們也可以被視為電介質(zhì)。電介質(zhì)可以等效為由理想電

15、容和電阻組成的并聯(lián)電路或串聯(lián)電路。因為電介質(zhì)的等效電阻非常大，所以并聯(lián)等效電路與電介質(zhì)的實際性能一致。番茄電特性檢測系統(tǒng)圖，2020年8月5日36，第3章采用電特性檢測技術(shù)，第3節(jié)采用交流特性檢測技術(shù)，以不同成熟度、形狀規(guī)則、大小均勻、無損傷的鮮綠色(未成熟)、紅色(微成熟)和紅色(成熟)番茄作為分析檢測樣品。兩個電極板之間的距離是固定的，在實際檢測過程中，番茄頂部和上電極板之間的距離應(yīng)保持恒定值。番茄的相對介電常數(shù)與頻率的關(guān)系，以及番茄的等效阻抗與頻率的關(guān)系，2020/8/5/37，第三章采用電特性檢測技術(shù)，第三節(jié)采用交流特性檢測技術(shù)，第三部分采用電特性檢測茶葉的品質(zhì)，這一點一直被國內(nèi)外茶葉評估師通過感官進行檢驗和認可。感官評價包括兩個方面，即外觀評價和內(nèi)在質(zhì)量評價。5個評價項目，包括外觀、香氣、湯色、味道和葉底。很難正確評估。這種方法不僅要求品茶師有豐富的經(jīng)驗和技能，而且要求他們不受主客觀條件的影響。茶葉生產(chǎn)和流通過程中有嚴格的、經(jīng)過公證的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使用儀器檢測茶葉質(zhì)量是有效手段之一。2020/8/5/38，第三章采用了電學(xué)特性的檢測技術(shù)，第三節(jié)采用了交流特性的檢測技術(shù)，以茶葉的電容值(C值)和電阻值(R值)為主要因素，以茶湯電導(dǎo)和茶葉干容重等物理特性為參考因素，提高檢測精度，對茶葉的品質(zhì)進行檢測和