水分子（传感器相关）

水分子（传感器相关）

水分子是极性分子，在常态下形成偶极子杂乱无章地分布着。当有外电场作用时，偶极子将形成定向排列。这一特性是微波湿度传感器的物理基础。

在微波场作用下，水分子偶极子不断从电场中获得能量（储能过程），表现为微波信号的相移；又不断释放能量（放能过程），表现为微波的衰减。这个特性用水分子的介电常数可表示为：

其中 $\epsilon \text{'}$ 为介电常数的储能分量（相移），$\epsilon \text{'}\text{'}$ 为放能分量（衰减），$\alpha$ 为常数。

一般干燥物体的 $\epsilon \text{'}$ 在1~5范围内，而水的 $\epsilon \text{'}$ 高达64。因此，如果被测材料中含有水分时，其复合的 $\epsilon \text{'}$ 将显著上升，$\epsilon \text{'}\text{'}$ 也有类似的性质。