• 제목/요약/키워드: Complex permittivity(dielectric constant) measurement

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Simple Technique for Measurement of Complex Permittivity and Detection of Small Permittivity Change Using Partially Open Cavity

  • Park, Sangbok;Chung, Young-Seek;Cheon, Changyul
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.268-272
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    • 2014
  • This letter presents a measurement methodology of the complex permittivity of liquid using a partially open cavity in narrow band. The partially open cavity (POC) can measure dielectric small changes caused by the temperature variation of the liquid inside the cavity as well. Using the resonance frequency and unloaded quality factor of the proposed POC, the complex permittivity is evaluated. The apertures on the walls of the cavity are designed to circulate the liquid inside to outside of the POC and located at the corner area of the cavity to minimize the disturbance of field distribution at the dominant mode. The results measured by the proposed POC were compared with those by the conventional open-ended probe and Cole-Cole equation. The POC showed better performance in measuring small dielectric constant changes than the open-ended probe.

정전용량 프로브 크기에 대한 엔진오일 상대 유전율 측정 (Measurement Of The Engine Oil Relative Dielectric Constant With Respect To Capacitive Prove Dimension)

  • 김기훈;김영주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권4호
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    • pp.209-212
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    • 2011
  • The capacitive application(prove) can be used to measure the complex permittivity of dielectric material of various thickness and cross section. This paper presents that we designed the analysis system of engine oil permittivity to know the relation between the engine oil deterioration and the prove dimension. Each of the dimension of capacitive prove is changed and then electric capacity is measured by LCR {Inductance(L), Capacitance (C), and Resistance (R)} meter. The engine oil permittivity has extracted in the prove measurement. As the additional research, this paper suggest the best of the prove dimension for the permittivity measurement.

초고주파 구형도파로를 이용한 엔진 오일의 유전율 측정 (Microwave Rectangular Waveguide Measurement of the Engine Oil Dielectric Constant)

  • 김기훈;김영주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권3호
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    • pp.156-161
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    • 2011
  • The rectangular waveguide technique can be used to measure the complex permittivity of dielectric material of various thickness and cross section. This paper presents the analysis system of engine oil permittivity at which deterioration of engine oil is measured at the X-band(8-12.5 GHz). The middle of the rectangular waveguide has engine oil case and is connected with VNA(Vector Network Analyzer) for the measurement of the transmission$(S_{21})$ and reflection$(S_11)$ and then the permittivity is extracted. The deterioration of engine oil is proved by the comparison with both the extracted data and reference data. As the additional research, This paper suggest that an accurate permittivity is considered by not only the wave guide length but the air gap between oil case and the waveguide.

분말재료의 복소 유전율 및 투자율 측정 (Measurement of Complex Permittivity and Permeability for Powder-type Materials)

  • 박상복;이장수;정용식;천창율
    • 전기학회논문지
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    • 제56권12호
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    • pp.2196-2201
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    • 2007
  • Materials used at microwave are usually used as a dielectric with a manufacturing purpose of printed circuit boards, etc. Complex permittivity of them can be measured from attenuation constant or propagation constant of a transmission line using a microstrip line with bulk type. But as the technique recently which can manufacture to have complex permittivity and permeability demanded using nonferrous metals for powder-type grows up, we need sensors and methods which can measure characteristics of powder-type materials. So far measuring methods of permittivity and permeability with waveguide or coaxial cable are used but they have faults which have a complex measurement method and are difficult to simultaneously measure permittivity and permeability. In this paper, a simultaneous measuring method of permittivity and permeability with 2-port coaxial cable and a new proposed calculation. The proposed 2-port coaxial cable is designed to be easy to insert materials and to have a wideband. We measure permittivity and permeability of magnetic powder(Ni-Fe-Mo, Ni-Fe) which reveal its characteristic at $0.3{\sim}1.3GHz$ to identify the proposed sensor.

마이크로스트립 선로를 이용한 기판의 유전율 측정 (Measurement of the planar substrate dielectric constant using a microstrip line)

  • 한대현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • 마이크로스트립 선로를 이용하여 기판의 유전율을 광대역에서 빠르고 쉽게 측정하는 방법을 제시하였다. 산란계수를 이용하여 1차 반사계수와 1차 전송계수를 구하여 기판의 복소 유전율과 복소 투자율을 계산하는 과정을 보였다. 기존에 유전율을 알고 있는 기판에 제작한 마이크로스트립 라인의 산란계수를 회로망분석기를 이용하여 측정하여 기판유전율을 확인하였다. 이 방법은 유전율을 모르는 기판의 유전율을 측정하는데 적용가능하다.

에폭시/마이크로/나노알루미나 혼합된 멀티-콤포지트의 유전 특성 (Dielectric Properties of Epoxy/Micro/Nano Alumina Multi-Composites)

  • 박재준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.565-570
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    • 2016
  • In this work, the complex permittivity of epoxy resins is measured. Epoxy resins, epoxy with micro size fillers and epoxy with micro+nano alumina composites have been evaluated for dielectric properties according to frequency variation. The dielectric spectroscopy measurement and analyses are carried out in the frequency range of $10^{-2}Hz$ to 1MHz and constant to room temperature. The results of dielectric loss suggest that significant improvement in the electrical performance can be expected by using samples containing nano and micro fillers mixture when compared to materials containing only microfillers. As the result, we verified the specific characteristics of dielectric permittivity and dielectric loss namely, relative permittivity become low with improving dispersibility of nano+micro mixture composites and become rise with agglomerate of nano particles.

유전알고리듬을 이용한 도체 입자가 함유된 복합물질의 복수유전율 측정 (Complex Dielectric Constant Measurements for Conductor-Loaded Composite Materials Using Genetic Algorithms)

  • 이상일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2C호
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    • pp.10-15
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전송방식과 유전알고리듬을 이용하여 간단하지만 빠르고 신뢰성 있는 복수유전율 측정 기법을 제안한다. 측정된 S-파라메터 중 전파계수만을 이용하여 복수 유전율을 얻었으며, 그 이유는 전파계수만을 이용한 복수유전율 측정기법이 반사 계수를 이용한 방법보다 측정오차에 대해 안정적인 결과 값을 제공하였기 때문이다. 또한 역추출 방식으로 유전알고리듬을 적용함으로써 매우 효율적이고 정확한 측정결과 값을 얻을 수 있었다. 제안된 방법을 이용하여 도체입자가 함유된 복합유전체 및 PCB 기판의 복소유전율을 측정하였다.

A Study on Dielectric Properties of Printed Circuit Board(PCB) Materials in the Frequency Range of 100MHz to 1Ghz

  • Kim, Jong-Heon;C. Venkataseshaiah;Lee, Joon-Ung
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권5호
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    • pp.40-44
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    • 1997
  • This paper presents the results of studies made for measuring the relative complex permittivity of PCB sheet material in he frequency a range of 100MHz∼1GHz using vector network analyzer. A measurement cell was developed for this purpose using broad-band impedance method and the dielectric constant and loss tangent of two PCBV sheet materials, glass-epoxy and teflon, were measured. The effect of copper cladding was studied.

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개방 단말 동축선을 활용한 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 이들의 이성분계 혼합물의 유전 이완 측정과 해석 (Open-ended Coaxial Probe Technique for the Dielectric Characterization of Propylene Carbonate, Dimethyl Carbonate and Their Mixtures from 0.1 to 8 GHz at 288.15, 298.15, and 308.15 K)

  • 김효중;송승완;윤태준
    • 청정기술
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    • 제30권3호
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    • pp.228-238
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    • 2024
  • 리튬 이온 전지 전해액은 양극과 음극 사이 리튬 이온의 이동의 매개체로 배터리의 수명과 셀 특성 등을 결정한다. 특히 전해액의 유전율은 염을 해리할 수 있는 용매의 능력으로 전해액 조성을 결정하는 중요한 물성이다. 본 연구에서는 전해액의 유전율을 빠르고 높은 신뢰도로 측정할 수 있는 방법으로 개방 단말 동축선(open-ended coaxial probe, OECP) 시스템을 구축하고 propylene carbonate, dimethyl carbonate 및 이들 혼합물의 복소 유전율을 0.1 ~ 8 GHz의 주파수 영역과 288.15, 298.15, 그리고 308.15 K의 온도에서 측정하였다. 모든 정적 유전율 자료는 기존 문헌과 높은 일치도를 보였으며 Wang-Anderko 열역학 모형으로 1% 내외의 정확도로 상관할 수 있었다. 추가적으로 유전 이완 시간과 이완 함수의 지수 항 등의 이완 파라미터의 분석 결과 전해질 혼합물의 구조는 propylene carbonate의 몰분율이 0.4일 때를 기점으로 크게 변함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 본 연구에서 구축한 OECP 시스템이 다양한 전해질의 유전율을 신속하고 높은 신뢰도로 측정할 수 있으며 이들의 미시 구조를 해석할 수 있는 유용한 도구로 활용될 수 있음을 보여준다.

내연기관의 엔진오일상태에 대한 유전율 변화 특성 (Characteristics of Variant Dielectric Constants With Respect to Internal Combustion Engine Oil States)

  • 김동민;김영주;이승희
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.19-21
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    • 2012
  • 내연 기관의 엔진오일은 열화작용에 의해서 수명이 짧아지고 대기오염을 유발하게 된다. 엔진오일의 상태를 정확히 측정하여 새오일로 교환함으로 엔진의 수명 연장 및 환경오염을 줄일 수 있다. 정전용량 프로브는 엔진오일과 같은 유체의 유전율을 측정하는데 사용 할 수 있다. 본 논문은 엔진 오일의 열화 정도에 따라서 달라지는 유전율 특성을 분석하였다. 오일의 상태에 따라서 달라지는 프로브의 정전용량을 각각 LCR Meter로 측정하여 엔진오일의 유전율을 계산하였다. 또한, 프로브의 크기에 따른 정전용량의 변화를 측정하여 유전율 측정의 정확도를 제시한다. 오염된 오일 일수록 유전율이 증가하며, 유전율로 오일의 오염정도를 판단하는 것이 가능하다.