粮食水分测量仪的设计与实现

发布时间：2021-09-12 14:07

　　含水率是反映粮食等级及品质极其重要的方面,其作为粮食多种指标检测项目之一。当前,粮食含水率测量方式一般可分为两种,一种是直接检测法,另一种是间接检测法。直接检测法即烘干法,也称为恒重法。通过热烘干方法,将烘干前后质量变化作为水分检测的标准方法,但该方法测量时间长,耗电量大,不利于实时快速在线检测。间接检测法是要与谷物含水率变化有关的物理量检测,从而得出谷物含水率。此种方法检测迅速,适合快速测量。为此,很有必要开发一种精度高,重复性好,并能快速检测谷物含水率的测量仪器。通过对谷物介电常数的研究,进而间接检测谷物含水率是本文的核心。谷物的介电常数,不仅由谷物的含水率决定,还与谷物种类,环境温度和容积密度等因素有关。本文以MC1648P压控振荡器作为LC振荡电路,通过检测放入谷物前后电容值的变化,对电容-含水率进行Matlab拟合,并加入温度和重量补偿函数,对含水率函数进行了修正。以STC12C5A60S2单片机作为控制芯片,实现频率与电容转换,彩屏通信,打印输出等功能。通过Altium Designer软件对整体电路进行了设计。经过与日本PM8188-A谷物水分测量仪的对比,相同谷物水分测... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脉宽调制电路

第 2 章 谷物水分检测仪的硬件结构设计制电路的输出电压为：1 201 2iC CU UC C .......................1C 和2C 当中有一个为标准电容，即已知其容量大小，另一器。检测过程中，需要将1C 和2C 频繁交替充电，0U 与 C 成构造简单，易受外界因素干扰，对电源的性能要求较高，调充放电电路结构较复杂，不易于调试。电路如图 2.5。

图 2.5 直流充放电电路待测 Cx的充电放电由 CMOS 模拟开关 S1-S4控制，但由于模拟开关存在分布杂散电容，致使充电放电不完全，影响微小电容的检测精度。（3）交流电桥电路交流电桥电路一般为差动双臂电桥，将已知电容和待测电容接入电路，保两个桥臂受到相同的交流激励信号。如图 2.6 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于MCU的便携式粮食水分检测仪的设计[J]. 叶飞,董玉德,杨先龙,金星驰.  西安工程大学学报. 2014(03)
[2]基于平板结构的电容式粮食水分检测仪的设计[J]. 邱禹,李长友,徐凤英,麦智炜.  农机化研究. 2013(01)
[3]基于电容式传感器的水分测试仪的设计与实现[J]. 陈育中.  制造业自动化. 2011(24)
[4]电容式粮食水分仪的研究与设计[J]. 景勇,丁岚.  沈阳航空航天大学学报. 2011(02)
[5]电容法粮食物料含水率与介电常数关系研究[J]. 罗承铭,师帅兵.  农机化研究. 2011(04)
[6]电容式谷物水分传感器平面探头的研制[J]. 杨柳,毛志怀,董兰兰.  农业工程学报. 2010(02)
[7]用电容式谷物水分测量仪测量不同类型玉米种子水分试验[J]. 李明,杨海伯,吴桂萍,田伟,张继英,王淑波,姬广伟.  种子科技. 2009(08)
[8]圆筒形电容式粮食水分传感器的数学模型与影响因素分析[J]. 蔡利民,孔力.  分析仪器. 2009(01)
[9]国内外粮食水分快速检测方法的研究[J]. 孙健,周展明,唐怀建.  粮食储藏. 2007(03)
[10]谷物水分的测量方法[J]. 邢丽娟,杨世忠.  粮油加工. 2007(06)

硕士论文
[1]基于ATMEGA128系统的电容式粮食水分检测仪的研究[D]. 叶飞.合肥工业大学 2014
[2]基于高频电磁波的谷物水分测量研究[D]. 甘龙辉.黑龙江八一农垦大学 2013
[3]电容式粮食水分在线检测系统的研究[D]. 胡平欣.东北大学 2012
[4]基于介电特性的小杂粮含水率检测仪设计[D]. 赵志翔.西北农林科技大学 2012
[5]基于电容法的谷物水分检测系统研究与设计[D]. 罗承铭.西北农林科技大学 2011
[6]电容式粮食水分仪的研究[D]. 杨荣辉.沈阳工业大学 2003



本文编号：3394363