一种高灵敏度喷墨打印的柔性共振器,用于监测肉类中的介电变化

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 食品质量下降会影响介电性质.
• 实时,非侵入性监测对于食品安全至关重要.
• 无线电频率 (RF) 传感器为质量评估提供了潜力.

研究的目的:

• 开发和验证一个灵活的环形天线传感器,用于实时监测肉质量.
• 根据肉类储存期间的介电性质变化调查传感器的性能.
• 为了评估传感器的灵敏度,准确性,精度和可重复性.

主要方法:

• 使用CST微波工作室2024的灵活循环天线传感器的设计和模拟.
• 在2.4 GHz工业,科学和医疗 (ISM) 频段内运行.
• 在6天的储存期内使用5个肉样进行实验验证,测量了共振频率的变化.

主要成果:

• 传感器检测到频率从2.14 GHz (第0天) 到1.29 GHz (第5天) 的变化.
• 平均灵敏度为0.173 GHz/天,测量和模拟结果之间的相关性很高 (R2=0.984和R2=0.974).
• 证明了高精度和可重复性,低标准偏差.

结论:

• 灵活的环形天线传感器是一种灵敏,准确和具有成本效益的解决方案,用于实时监测肉质量.
• 传感器的设计是紧的,可打印,可扩展,用于整合到物联网 (IoT) 平台.
• 这项技术通过早期检测腐败,推进了基于射频的非侵入性食品安全.