平板電容式水分儀測(cè)量研究.pdf

1、電容式水分儀利用水的介電常數(shù)比普通物質(zhì)的介電常數(shù)大很多，從而使電容器的電容量隨水分有較大變化而測(cè)量水分。通常的電容式水分傳感器具有兩個(gè)極板，被測(cè)介質(zhì)位于兩極板之間。許多實(shí)際應(yīng)用中，兩極板的電容傳感器的應(yīng)用受到限制，比如墻體漏水測(cè)量，地采暖漏水測(cè)量，地板水分測(cè)量等等。本課題根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)發(fā)研制了平板電容水分儀。從增大檢測(cè)深度和降低功耗的角度入手，搭建水分測(cè)量平臺(tái)完成了實(shí)驗(yàn)室的初步實(shí)驗(yàn)和樣機(jī)的制作，主要工作如下:
　　(1)建立了平

2、板式電容傳感器的理想模型，并對(duì)理想模型的電容值進(jìn)行了計(jì)算。
　　(2)對(duì)水分測(cè)量系統(tǒng)整體框架，測(cè)量原理，供電等多方面進(jìn)行了分析，完成了鋰電池供電的便攜式儀器設(shè)計(jì)和調(diào)試。并設(shè)計(jì)了低功耗的正弦波激勵(lì)電路，C/V轉(zhuǎn)換電路，相敏解調(diào)與低通濾波電路。同時(shí)選用低功耗16位單片機(jī)MSP430F169作為平板電容式水分儀的核心控制和數(shù)據(jù)處理芯片，實(shí)現(xiàn)了儀器整機(jī)的低功耗。
　　(3)進(jìn)行了電容傳感器特性試驗(yàn)，選擇了平行極板電容傳感器。