基于微波透射技术的烟包含水率在线测试仪设计

发布时间：2021-07-30 11:20

　　在工农业生产过程中,某些物质的含水率多少对其产品的性能、质量和存储都会有非常重要的影响。特别在烟草行业中,其烟包含水率的多少直接影响储存和后期卷烟质量,因而是强制考核指标。针对目前人工抽样烘箱检测实时性低、国外测水仪造价高等原因,结合微波技术,在简化设计的基础上实现实时在线无损测量、可靠性好、精度高。首先,本文在介绍常用的几种含水率测量方法优缺点后,根据烟包实际情况和国外相关成熟产品检测方法,利用水在微波下的极化现象,且水的介电常数高于其他物质,其微波透射后能量衰减主要由水分引起,设计采用基于微波透射技术实现烟包含水率的精确测量,在此基础上构建其数学模型,通过测量能量衰减多少来间接测量烟包含水率。依据这一原理设计测水仪总体方案并分析其主要工作原理。其次,根据测水仪总体方案进行了软硬件设计。对于硬件方面,使用双通道实现测量,由于微波频率很高很难直接对其进行分析,采用1KHz方波信号进行调制并测量该信号幅值变化,介绍和设计微波射频收发模块各微波器件功能和主要参数;对于信号处理电路模块,设计双二阶环形滤波器实现选频放大,使用STM32处理器进行数据采集,增加测量物体高度、环境温湿度等外围电路... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)传统树形结构

(b)选频信号放大图图6.4(c)分压后信号图

由于在前面设计软件时已经单独对软件进行过单元测试且客户端功能复用较大，因此，不单独对软件进行用例测试，直接在测试硬件无误后进行系统测试，连接软硬件，设置软件串口波特率 115200，选择串口号，1 停止位，8 数据位，确认选择 SQLite 数据库，设置含水率报警阈值，在点击“打开串口”后开始测量，测试仪软件主界面和数据界面如图 6.5 所示。（a）软件主界面（c）系统设置界面


本文编号：3311308