电容法测量湿型砂水分的非线性分析和校正

摘要

在简要介绍电容法测定型砂含水量的基础上,从理论上分析了该测量方法中产生非线性的原因.当湿型砂在交流激励电场激励下,湿型砂试样中除基波电流外,存在的三次、五次和更高次的谐波电流是产生非线性的根本原因.从被测湿型砂试样、传感器的结构与制造工艺、砂样漏电阻、环境和机械不稳定性方面分析了影响电容法测量湿型砂含水量非线性的宏观因素,极性分子的介质极化和损耗是影响非线性的主要因素.为了降低非线性的影响,根据最小二乘法原理,给出了一种反非线性校正的实现方法.试验结果显示:经反非线性校正后,传感器的输入输出间具有很好的线性度,其相对误差小于0.2％.