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电容式智能水分测定仪的研制

更新时间：2020-03-27 04:15:48 大小：10M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：电容智能水分测定仪 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

在皮革、纸张等材料生产加工及存储过程中，水分含量值为主要工艺参数指标，其含量的多少都将对皮革等产品质量的好坏有着直接影响，因此研究水分检测技术及设计制作出性能优良的检测仪器对于提高产品质量和生产企业经济效益有着重要的现实意义。但目前皮革水分检测常采用传统烘干法和触摸法，其检测方法落后，检测周期较长且存在着较大随机性，已不能满足现代皮革工业化生产现场的要求。而电子及材料等方面技术的飞速发展为实现皮革水分准确快速的检测提供了有力的技术支持。

作为温州市科技局产业化项目，本课题紧紧围绕皮革水分检测的高速度和高精度要求进行展开。作者首先分析介绍了多种水分检测方法，然后结合皮革水分检测的要求引出了电容式检测方案。电容式水分检测是一种采用非电量电测法实现对水分含量的快速检测方法。其灵敏的电容传感器和高速集成电子线路的完美结合可满足水分检测的高速度要求;设计中多项抗干扰措施的应用、对样机的正确标定，以及采用的先进数据拟合算法为实现水分含量检测的高精度要求提供了保障。作者在对比了几种微电容测量方案的基础上选用了调频式电容检测方案，该方案优点是频率量容易获得且灵敏度较高。另外考虑到电容传感器易受环境温度等因素的影响，故本课题采用了差频式检测电路，其具有较高的分辨率及检测精度，稳定性好且能有效抑制温漂和减小杂散电容的影响等诸多优点，另外从大量实验数据来看，水分含量与频率差值的数学函数关系更为简单一些。在分析了多组水分含量值与频率差值、环境温度值的关系后，运用多元回归分析方法提供了几个可供系统拟合的数学模型，并借助MATLAB分别对几种数学模型进行了拟合分析，最终选择出皮革水分仪的最佳拟合数学模型。

文中首先对系统的总体设计进行了概述，然后分别从硬件、软件和数据处理三个方面进行了详细论述。设计中完成了样机的制作，最后对样机性能进行了测试并对误差来源进行了分析。另外，本文还从多个方面对仪器抗干扰措施和电磁兼容性进行了探讨和改进。系统中，信号发生电路核心芯片选用了高精度高频信号发生器MAX038，其可通过简单设置产生频率范围较宽的正弦波、三角波和方波信号。主控电路中处理器选用宏晶科技STC12C5A32S2型号的单片机，它是一款处理速度及性价比较高的处理器，可满足系统快速检...