新型嵌入式粮食水分测定仪地研究.pdfVIP

信息科学与工程 4．结论 与其它无源器件设计一样，功分器制做的基本方法也采用原理分析、原理仿真、板图仿真、实际制做 以及调试等几个步骤，这些环节可以保证合理的选择参数，缩短研制周期，提高设计成功率。本文所设计 的功分器，经过网络分析仪的实测，虽然结果指标有所下降，但仍然能满足工程中提出的指标，已经应用 于GSM和CNMA直放站以及微波无损检测探测系统中。 参考文献： 【1]李宗谦，余京兆，高葆新．微波工程基础．北京：清华大学出版社，2004 [2]清华大学微带电路编写组．微带电路．北京：人民邮电出版社，1976 [3]吴万春．集成固体微波电路．北京：国防工业出版社，1981 2003A [4]嫩．AdvancedDesignSystem 新型嵌入式粮食水分测定仪的研究 辛艳 许会 (沈阳工业大学信息科学与工程学院) 摘要：基于信息融合原理研究设计了具有嵌入Interact功能的粮食水分测定仪，分别设计了三路传感器对 粮样的差压、温度、紧实度进行采样。采用直流充放电原理测量水分传感器的微小电容，实验结果表明，该检测 电路测量效果好。检测精度高。仪器硬件设计上选用CPID芯片XC9572简化了CI：U的外国接口电路。网络接口 部分采用以太网接口芯片取代以太罔卡。开发了精简的TCPIIP协议栈，使该仪器可直接用作Web服务器供浏览 器浏览测量信息。此外，还用VC++编制了友好的上位机界面，方便了用户的操作。 关键词：信息融合嵌入式Imemet粮食水分口LD 粮食水分检测是粮食行业必不可少的法定检验，也是涉及多种学科的综合性领域。但由于水分分布复 杂，影响因素较多，很难实现既准确又快速的现场检测。因此有必要探索新途径，寻找新方法，以解决对 粮食水分测量的迫切需要。近年来随着水分检测技术的发展，先进的信息融合技术和智能化处理，对于加 速检测和误差的修正及稳定性的提高都起到了很好的作用u】【副。本文设计了三路传感器的测量电路，采用 信息融合的方法，分别对粮食水分、粮食温度、粮食重量进行采样并融合【3】。 随着互联网应用的日益普及，信息共享的程度不断提高，如何通过互联网共享小型嵌入式设备的信 息，已经成为当今电子界的热门话题。本系统用软件实现，I℃P／Ⅲ协议并将其固化在硬件系统内，实现了粮 食水分测定仪的智能上网。从而可以利用浏览器在直观的图形界面环境下，实现粮食水分测量的远程管 理。 1．水分测量用电容传感器的设计 电容法测量水分就是把粮食作为电介质，通过测定粮食的介电常数测得粮食含水量。电容传感器形状 可做成平板形或圆筒形。圆筒型电容式传感器的形状十分适合粒状物的水分检测，与采用平板式容器作为 传感器相比，其测量值所受边缘效应影响也较小，操作比较方便，故本系统的传感器采用同轴圆筒型电容 式传感器。采用圆筒型电容式传感器的另一目的是因为它的电极是非对称的，即内极板被外极板所包络， 这样可以十分有效地抑制人体感应n】。由于所测的粮食为颗粒形状，装入容器后存在许多气隙，介电常数 427 创新与发展 较小，因此传感器极板的有效面积不能太小。如果圆筒型电容式传感器的柱高远大于两极板之间的间距 时，其边缘效应较小，并且按照R=e／的关系制做传感器(e为常数)，可以保证放人样品前后有最大的 电容变化量，提高电容传感器的灵敏度C纠。此外，电容传感器的电极除具有一定的抗氧化性外，其厚度应 足够小，以削弱边缘效应。由于条件所限，本次设计采用厚度为0．2mm的铜箔做为电容式传感器的两个极 ：々质皇砬 偈) 外电梗 ＼＼ ／ 内电报 图1 圆筒形电容式水分传感器结构图 芯金属圆柱面作为电极组成。两电极高为L，内电极半径为r，外电极半径为尺。当LR—r时，可忽 略圆柱的边