การตรวจวัดค่าสภาพยอมไฟฟ้าของน้ำเชื่อมในย่านความถี่กว้างเพื่อจำลองการตรวจสอบปริมาณน้ำตาลด้วยโครงข่ายประสาทเทียม

Abstract

บทความนี้นำเสนอการตรวจวัดค่าสภาพยอมไฟฟ้าและปริมาณน้ำตาลของน้ำเชื่อมในย่านความถี่กว้าง ค่าสภาพยอมไฟฟ้าของน้ำเชื่อมได้รับการวัดด้วยโพรบไดอิเล็กตริกพร้อมด้วยการประมวลผลจากเครื่องวิเคราะห์โครงข่ายเวกเตอร์ ค่าสภาพยอมไฟฟ้าของน้ำเชื่อมถูกพัฒนาเป็นโมเดลน้ำเชื่อมในระบบการจำลองเพื่อตรวจสอบปริมาณน้ำตาลด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ในย่านความถี่กว้าง และประยุกต์ใช้การตัดสินใจจากโครงข่ายประสาทเทียมในการแบ่งระดับปริมาณน้ำตาล การจำลอง
เพื่อตรวจสอบปริมาณน้ำตาลใช้สายอากาศแพทช์ที่ได้รับการพัฒนาให้ทำงานได้ดีในช่วงความถี่กว้างตั้งแต่ 5 ถึง 7 กิกะเฮิรตซ์ และติดตั้งแผ่นสะท้อนคลื่นด้านหลังของสายอากาศขนาด 15x15 ตารางเซนติเมตร เพื่อเพิ่มอัตราขยายและควบคุมลำคลื่นของสายอากาศให้ออกด้านหน้า สายอากาศถูกติดตั้งห่างจากโมเดลน้ำเชื่อม 10 เซนติเมตร โมเดลน้ำเชื่อมได้รับการปรับระดับปริมาณน้ำตาลตั้งแต่ 0%Brix ถึง 20%Brix ด้วยการเปลี่ยนค่าคงที่ไดอิเล็กตริกตั้งแต่ 65 ถึง 69 ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน (|S₁₁|) ของน้ำเชื่อมในการจำลองถูกนำมาใช้เป็นอินพุตและปริมาณน้ำตาล 8 ระดับ ถูกใช้เป็นเป้าหมายในการฝึกสอนโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อวิเคราะห์ระดับปริมาณน้ำตาล อัตราการเรียนรู้ที่เหมาะสมอยู่ที่ 0.1 และใช้ข้อมูลในการฝึกสอนเพียง 30% ทำให้โครงสร้างมีความซับซ้อนต่ำ รวมถึงยังให้ความแม่นยำในการแบ่งระดับปริมาณน้ำตาลได้ถึง 92.2% ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถของโครงข่ายประสาทเทียมที่ตัดสินใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบที่นำเสนอจึงเหมาะสำหรับการนำไปประยุกต์ใช้งานในระบบเซนเซอร์