A Time-Domain Reflectometry Method with Variable Needle Pulse Width for Measuring the Dielectric Properties of Materials
PBN-AR
Instytucja
Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
en
Czasopismo
SENSORS
ISSN
1424-8220
EISSN
Wydawca
MDPI AG
DOI
URL
Rok publikacji
2016
Numer zeszytu
2
Strony od-do
191-191
Numer tomu
16
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Słowa kluczowe
en
Debye model
FDTD simulations
dielectric permittivity
relaxation time
time-domain reflectometry (TDR)
Open access
Tryb otwartego dostępu
Inne
Wersja tekstu w otwartym dostępie
Wersja opublikowana
Licencja otwartego dostępu
Inna
Czas opublikowania w otwartym dostępie
Data udostępnienia w sposób otwarty
Streszczenia
Język
en
Treść
Time-domain reflectometry (TDR) methods used for measuring the dielectric properties of materials mostly utilize step or needle electrical pulses of constant amplitudes and shapes. Our novel approach enables determining the dielectric relaxation time of a sample using the analysis of the amplitudes of reflected pulses of two widths, in addition to bulk dielectric permittivity and electrical conductivity commonly obtained by the TDR technique. The method was developed for various values of electrical conductivity and relaxation time using numerical simulations of a five-rod probe placed in a material with complex dielectric permittivity described by the Debye model with an added electrical conductivity term. The characterization of amplitudes of two pulses of selected widths was done with regard to the dielectric parameters of simulated materials. The required probe parameters were obtained solely from numerical simulations. Verification was performed for the probe placed in aqueous KCl solutions with 14 different electrical conductivity values. The determined relaxation time remained roughly constant and independent of electrical conductivity. The obtained electrical conductivity agreed with the reference values. Our results indicate that the relaxation time, dielectric permittivity and electrical conductivity of the tested solutions can be simultaneously determined using a simple analysis of the amplitude and reflection time of two needle pulses of different widths.
Cechy publikacji
ORIGINAL_ARTICLE
Inne
System-identifier
720602
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych