基于紅外光譜的蘋果糖度檢測設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、因?yàn)樘O果的糖度是其品質(zhì)的決定因素，所以消費(fèi)者、果農(nóng)、蘋果商和質(zhì)監(jiān)部門等都希望知道蘋果的糖度。而傳統(tǒng)的蘋果檢測方法損壞蘋果、檢測費(fèi)時(shí)且復(fù)雜，不符合人們的需求。近紅外無損檢測技術(shù)是檢測蘋果糖度的一個(gè)發(fā)展趨勢，它具有高效、快捷、無損等特點(diǎn)。本文依據(jù)近紅外光譜定量原理，以紅富士蘋果作為研究對象，蘋果的糖度作為檢測指標(biāo)，以電子技術(shù)為依托研究設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)、快速、低功耗和低成本的蘋果糖度無損檢測系統(tǒng)。
　　首先采用微型光纖光譜儀，采集蘋果的近紅外

2、漫反射光譜。對蘋果的近紅外漫反射光譜和蘋果實(shí)際糖度做相關(guān)性分析，進(jìn)而選定蘋果糖度的近紅外特征波長為980nm。980nm的激光二極管作為光源去照射蘋果表皮時(shí)產(chǎn)生的漫反射光強(qiáng)度信號被光電探測器檢測得到，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)建立了與漫反射光強(qiáng)度信號相關(guān)的蘋果糖度預(yù)測模型，并對模型進(jìn)行校驗(yàn)。研究得到蘋果糖度實(shí)際值和預(yù)測值的相關(guān)系數(shù)r達(dá)到0.752，均方根誤差達(dá)到1.182。
　　其次，設(shè)計(jì)并研制了本測試系統(tǒng)的光路部分、硬件電路部分和相關(guān)系統(tǒng)軟件部分

3、。光路部分主要是發(fā)射光源和接收探測器，負(fù)責(zé)采集蘋果的近紅外漫反射光強(qiáng)度信號;硬件電路有兩部分，一部分是光信號處理，它主要是對光強(qiáng)度信號數(shù)據(jù)的接收、處理，另一部分是溫度補(bǔ)償，它主要是對環(huán)境溫度的測量;系統(tǒng)的軟件部分通過中斷按鍵實(shí)現(xiàn)了對光強(qiáng)度信號發(fā)射、采集和溫度測量的控制，把接收到的光強(qiáng)度信號通過系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置的預(yù)測模型反演得到蘋果糖度，然后根據(jù)外界環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)糖度測量的補(bǔ)償，最終蘋果糖度值在液晶屏上顯示出來。
　　最后利用本系統(tǒng)測試了不