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电阻式水分测定仪与测试原理
传统的直接水分量测法周期长,难以满足现代生产对速度和连续化的要求,而非电量的电测方案是比直接法更高效的水分量测方案,当前应用十分广泛。粮食水分检测方案原理上可以有:电阻法、电容法、中子法、微波法、红外法、核磁共振法等。考虑物料对象特性,红外法主要用于表面水分量测,多见于纸张水分检测中;中子法和核磁共振法基于水分中氢原子效应,系统复杂,造价高,不能体现检测对象的专用性。微波法是利用水对微波能量的吸收或作用于粮食的微波参量随水分变化的原理进行水分量测,其量测值与物料成分有关,量测电路及信号处理较复杂,价格偏高。电阻方案因其快速、准确、成本低的特点一直是*常用的水分量测方案,但由于电阻方案存在信号强度小、取样要求高、抗干扰性较差等缺陷,近年来出现了许多新的基于电阻量测原理的**方案,如两量程直流电阻法,脉冲电阻法,复阻抗分离法,交流阻抗法等。本设计在上述研究的基础上,**地提出基于脉宽量测的电阻比值法和量测信号的数值处理方案,能够快速准确地对水分进行测定。
测试原理
粮食水分测定仪是具有区域特色的产品,它对区别地区的粮食作物具有区别的量测基准值,因此在测试之前,需要根据区别的粮食种类,在区别的状态下进行标定工作,建立起标准的量测数值关系,这些数值可以由生产厂家写入测定仪的E2PROM数值区中,也可以由用户根据标准现场标定。该系统利用ATmega128自身的4 KB的E2PROM用来存储区别种类的粮食的水分的标定值、温度补偿系数和系统的密码等参数。在使用之前需要进行水分的标定工作,把同一样本分别在标准测定仪和本测定仪同时进行比对量测,确定水分和电阻的关系,然后再通过键盘把对应关系写入E2PROM中的相应单元中保存起来,形成标准的量测曲线或数值表格。同时考虑到温度的影响,必须加上温度补偿系数以进行修正。在实际量测时,把当前的量测值与这些标准值进行比较,就可以实现水分的量测。
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