糧食干燥過程中智能水分檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、糧食的安全儲藏是關(guān)系到國計民生的重大戰(zhàn)略問題，而糧食儲藏的品質(zhì)最直接受到其內(nèi)含水分的制約。本文對基于電阻原理而發(fā)展的一種智能型糧食水分檢測系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計。首先根據(jù)糧食所含水分與其電阻之間的關(guān)系特性，即在一定的水分含量范圍內(nèi)，糧食的電阻與其水分含量近似成線性關(guān)系的特性，通過測量糧食的電阻進(jìn)而得到其水分值。然后，為使測量信號質(zhì)量得到改善，在傳感器的處理電路中采用555 電路將電阻隨水分的變化轉(zhuǎn)換成頻率隨水分的變化，這樣單片機(jī)可以直接獲取頻

2、率信號，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同時由于溫度對水分檢測具有較大影響，在水分檢測過程中必須考慮溫度補償，與傳統(tǒng)的硬件補償不同，采用溫度傳感器AD590 測量溫度，將實測的實時溫度信號轉(zhuǎn)換后與水分信號一并送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理。水分測量數(shù)據(jù)和溫度測量數(shù)據(jù)的融合處理過程是，將測量的溫度和水分信號都通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成頻率信號，單片機(jī)獲取這兩路頻率信號，運用RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的非線性處理能力對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。由于溫度對水分測量的影響主要表現(xiàn)在常溫

3、(-10—+50℃)條件下，溫度升高l℃對糧食電阻的影響相當(dāng)于其濕度增大0.1％，即0.1％[濕度]／℃，所以在電路中沒有設(shè)計溫度補償電路，直接在數(shù)據(jù)處理時對其進(jìn)行溫度補償，這樣即可以節(jié)省硬件費用，又提高了電路的可靠性。在電壓頻率轉(zhuǎn)換電路中采用性能價格比較高的集成芯片LMX331，該芯片能夠做高精度的電壓頻率轉(zhuǎn)換，其應(yīng)用也很成熟。系統(tǒng)中采用廣泛使用的高性能的單片機(jī)AT89C52，控制整個系統(tǒng)的工作，包括控制機(jī)械取樣裝置進(jìn)行取樣，水分和溫