基于微波的粮食水分检测系统设计

针对粮食水分快速检测的特点和要求,研制了基于微渡的粮食水分检测系统,采用微波无损检测方法实现了对粮食水分含量的实时、连续检测.微波发生器产生10.5 GHz的微波信号,经基于自由空间传输检测技术的微波传感器,与粮食非接触作用,信号采集电路对微波信号进行放大滤波,再经A/D转换器AD7806将微波模拟信号转化为数字信号,微控制器PIC18F6527通过采集到的微波信号推算出粮食的水分含量.实验表明该系统水分检测范围为8%～20%,测量精度为0.5%.在粮食收购、储藏、加工等过程中水分含量的检测是可行有效的.     

粮食水分的在线检测

介绍了粮食水分在线检测仪的工作原理及特点。     

粮食烘干过程中水分在线检测系统研究

针对粮食烘干时水分检测的特点和要求,采用微波无损检测技术,设计了粮食水分在线式检测系统,实现了对粮食烘干过程中水分含量的实时、连续检测。重点介绍了粮食烘干过程中水分检测原理、系统组成结构、数据采集及结果分析。试验结果表明,水分在线式检测系统检测范围为10%-21%,测量精度±0.5%,完全可以满足粮食烘干过程中水分含量实时检测的需要。本文网络版地址:http://www.eepw.com.cn/article/233864.htm     

基于PIC18F6527的电磁继电器控制系统

为了实现电磁继电器的实时开关控制,确保人员安全和系统的可靠性,设计了根据倾角传感器的输出电压,以PIC18F6527为核心的继电器智能控制系统,并给出了硬件电路图,程序流程框图和部分源程序.该智能控制系统结构简单,可靠性高,在液压系统的电磁阀控制、电机控制等过程中具有很高的实用价值.     

基于PIC18F4580的粮食称重系统设计

在粮食品质检测分级过程中,为了测量样品的含杂率和容积密度,设计了一种高精度称重系统。以PIC18F4580为主控单元,采用四臂电桥式负荷传感器,用AD7799进行模数转换及传感器微弱信号的放大。差动式输入参考电压减小电源低频漂移时带来的系统误差。实际测试表明,系统测量重复误差不超过0.005%,系统非线性度误差小于0.007%,可以满足粮食检测过程的需求。     

基于叉指传感器的油品电学参数检测系统设计

摘要：食用油质量关系到人们身体健康,现有技术不能实现快速方便检测。本文以新型叉指电容传感器为基础,基于介电常数测量原理,用来检测食用油品电学参数。采用电容数字转换芯片AD7746,同时AD7746利用I2C串口协议和微控制器PIC18F452单片机进行通信,实现电容数据的采集和处理,构成一个快捷实时高精度的食用油品检测系统。首先通过对常见的不同食用油进行测量,再依次加地沟油进行测量,最后通过对不同煎炸时间的食用油测量其中电容变化,实现了不同品质食用油的快速检测。结果发现煎炸时间越长,油中极化分子越多,对健康影响越大。     

基于CAN总线的分布式车间温湿度检测系统

阐述了一种基于CAN总线温湿度检测系统的方法,重点介绍了通信与温湿度检测部分的实现。该系统以PIC18F25K80单片机为主控器,选用集成温度传感器与湿度传感器。高集成度的元器件使得项目开发周期大大缩短,经试运行证实,该系统具有性能稳定、通信距离远的优势。     

基于高光谱成像技术的小黄瓜水分无损检测

利用近红外高光谱成像技术对小黄瓜的水分进行无损检测研究。采用多元散射校正和 Savitzky-Golay 卷积平滑对900~1700 nm波段范围内的原始光谱进行预处理,选取最优的预处理方法;运用偏最小二乘回归系数选择特征波长,建立全波段和特征波长下的偏最小二乘水分预测模型。结果表明,经过Savitzky-Golay卷积平滑处理后的光谱建模效果最好,且利用特征波长建立的小黄瓜水分校正和验证模型的相关系数和均方根误差分别为0.86,0.90 和0.111,0.156,优于全波段建立的模型。研究表明,采用高光谱成像技术对小黄瓜水分的无损检测是可行的。     

基于ADC的灯控模块按键检测方法

本文介绍一种应用于智能家居灯控模块中的高精度AD检测算法以及相应的采样电路。本方法能够准确检测跟踪回路中的动态电压,能够减少CPU的占用率提高产品使用的稳定性。结合自主研发的灯控模块中独特的硬件电路设计能够同时检测多路按键动作,并且准确控制灯控模块中各路灯光通道的通断。     

PIC16C71单片机在水分快速检测中的应用

文章介绍了一种以ＰＩＣ１６Ｃ７１单片机为核心构成的水分快速测定仪的数据处理系统，该系统结构简单，工作可靠，功耗极低，宜于便携式仪器采用     

基于ZigBee-GPRS的土壤墒情检测系统设计

随着现代无线通讯技术的发展和普及,无线传感器网络的应用逐渐成熟。在此利用ZigBee组成的无线传感器网络和GPRS无线通信技术构成大范围远程温湿度数据采集系统,进行了硬件和软件的相关设计,并仿真验证其合理性和可实现性。该设计可以实现土壤墒情的自动检测和智能化节水灌溉,有利于促进农业现代化的发展。     

基于双谱模型的被动微波遥感土壤湿度反演

利用随机粗糙表面的双谱散射模型计算了粗糙裸土壤表面的发射率,并建立了基于双谱模型的被动微波遥感的土壤湿度的人工神经网络反演方法.结果表明,基于双谱散射模型计算粗糙裸土壤表面发射率是可行的,利用人工神经网络反演方法,仅采用两个发射率的数据组合便可以反演出精度较高的土壤湿度值,且反演方法具有一定的抗噪性能.     

基于Web的粮情测控系统的设计及实现

为了克服传统的粮情管理模式，拓宽粮情测控系统的监控范围，根据信息技术的发展，提出了基于Web的粮情测控系统。该系统由功能模块和B／S四层数据库应用程序组成，系统中测控计算机对现场的粮情信息进行实时监控，通过Web服务器上的接口和Internet上的客户端建立连接，构建了基于Web的粮情测控系统。实践表明，使用该系统在粮情测控中是可靠的，可实现异地测控，显著地提高粮情测控的效率，扩充功能后可向整个粮情管理部门推广。     

基于以太网的倾角测量系统设计

针对工业长距离测控环境,设计了基于以太网的倾角测量系统,与传统的RS 232,RS 485/422通信接口相比,以太网接口具有低成本、易于组网的优势,方便实现企业管控一体化。根据MEMS加速度传感器的工作原理和特点,研究了一种基于MEMS加速度传感器以及体积最小的以太网芯片的倾角测量系统的实现方法,详细介绍了系统的工作原理,重点阐述了系统的硬件电路设计和软件设计,编写了基于UDP通信协议的微控制器端的软件和上位机端的实时显示软件,并进行了实验测试。实验结果显示:该系统集成度高,功耗低,可靠性高,可用于各种长距离姿态测量。与传统的倾角测量系统相比具有测量精度高、测量范围大、使用及携带方便等特点。     

壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱测试系统设计

基于壳层隔绝纳米粒子增强技术,开发了一种新型的等离激元拉曼光谱测试系统,该系统能够有效地提高被测物质的拉曼反射信号强度。壳层隔绝纳米粒子增强技术采用包裹了极薄的二氧化硅或者氧化铝壳层的单层金纳米粒子,能够产生较强的表面增强效应。整个测试系统的硬件部分主要包括双处理器（ARM和DSP）主控板、半导体激光光源、光谱仪、光纤探头和粒子施加装置;软件部分能够自动获取被测物质的拉曼谱图。这里,粒子施加装置用于自动地将壳层隔绝纳米粒子施加到被测样本中。在实验中,将测试系统用于检测食品违禁添加物三聚氰胺和孔雀石绿,以验证壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术。实验结果表明,该测试系统具有较高的测试灵敏度和较短的测试时间,广泛地适用于食品安全中痕量物质快速检测。     

基于近红外高光谱成像技术的长枣含水量无损检测

利用近红外(NIR)高光谱(900～1700nm)成像技术对灵武长枣含水 量的无损检测进行了研究。通过900～1700nm 高 光谱成像系统采集了128个长枣图像,对原始光谱与Savitzky-Golay 平滑处理后的光谱反 射率R曲线、吸收率A曲线和Kubelka-Munk函数(KM )等曲线的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行对比分析;采 用PLSR的加权β系数分别提取不同光谱参数下的特征波长,建立R-PLSR、A-PLSR和KM-PLSR的长 枣 含水量预测模型。结果表明,采用原始光谱建立的PLSR模型优于Savitzky-Golay平滑的PLS R模 型;原始光谱的特征波长建立的PLSR模型优于全波段的PLSR模型,特征波长建立的KM-PLSR模型优于R- PLSR、A-PLSR模型,决定系数(R²)和预测均 方根误差(RMSEP)分别为0.793、1.828。这表明,NIR 高光谱成像技 术提取特征波长进行长枣水分检测是可行的,同时也为今后长枣品质在线检测提供了理论依 据。     

基于PSD的药柱位移测试系统的研究

榴弹水平发射时会产生高轴向过载环境,推进剂药柱在此环境中长度收缩变形产生过载位移。而Position Sensitive Device（PSD）是基于横向光电效应的光电位置敏感器件,具有位置分辨率高,响应速度快,处理电路简单等优点。文章就一维PSD位移测量原理和相关特点,以FPGA主控模块为核心,集信号调理、采集存储等功能于一体,创新性的设计了传感器与壳体一体化测量系统。文章就测试系统各个模块进行了说明并对测量数据进行了处理分析,采用多项式拟合曲线,提高了系统的测量精度;经过高过载实验,验证了系统的可靠性和稳定性,为药柱位移测试评估方法的建立提供了可靠的实验数据。     

基于4.3 THz量子级联激光器的微米级无损厚度测量

构建和描述了一种用于获取硅片厚度的零差检测系统。利用4.3-THz激光束的传输相变与机械旋转台控制的入射角之间的关系,可以使用标准残差法精确推导被测样品的厚度值。结果表明,样品的厚度拟合值与光学显微镜的精确测量结果仅相差2.5~3 μm,实现了微米级精度的太赫兹无损厚度测量。实验验证了太赫兹量子级联激光器在非接触无损测量中的有效性。     

基于光子混频的微波频率测量技术

提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量 方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾 德调制器(MZM)进行 光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理 设计RF通道与光通道之间 延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时 差Δτ₁选取在15ps附近,两个RF通 道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于 1～6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行 测量, 得到Δτ₁为17.7ps,Δτ为16. 9ps。测试结果表明,在1～6GHz频率下,系统测量精 度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对 相位测量的不 确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量 精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。