介电常数实验教学测量仪的开发

Development of Dielectric Constant Experimental Teaching Measuring Instrument

摘要

电介质材料被广泛应用在微波通信、航空航天、生物医学等领域。在电介质材料的使用过程中，介电常数是衡量电介质材料电磁特性的重要参数之一，准确获得材料的介电常数具有十分重要的意义。采用平行板电容器法，以FDC2214电容式传感器芯片和STM32单片机作为主要元器件，设计开发一款适合实验教学的介电常数测量仪。通过放入6种不同待测样品来改变平行板电容器的电容值，计算出样品的介电常数，并与标准值对比，发现测量的结果与实际值较吻合。

Abstract

Dielectric materials are widely used in microwave communication, aerospace, biomedicine and other fields. In the use of dielectric materials, dielectric constant is one of the important parameters to measure the electromagnetic properties of dielectric materials, and it is very important to obtain the dielectric constant accurately. Using parallel plate capacitor method and FDC2214 capacitive sensor chip and STM32 single chip microcomputer as main components, a dielectric constant measuring instrument suitable for experimental teaching is designed and developed. The dielectric constant of the parallel plate capacitor is calculated by changing the capacitance value of the parallel plate capacitor with 6 different samples. The measured result is in good agreement with the actual value by comparing with the standard value.

关键词

介电常数 / 电容式传感器 / 单片机

Key words

dielectric constant / capacitive sensor / single chip microcomputer

参考文献

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基金资助

国家民委教改项目(23123)

高等学校教学研究项目(DJZW202039xn)

高等学校教学研究项目(DWJZW202140xn)