专利名称：一种粮油水分测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪器，具体的说，涉及一种粮油水分测试仪，属于分析仪器技术领域。
背景技术：
用于检测商品粮食、油料含水量的方法中，非标准测试法中通常采取的是电容法、电阻法，电容法是将粮食作为电容器的介质进行测量；电阻法也同样是把粮食作为电阻来测量，由于一般是采用电极和机体分离的方式，使用起来很不方便，而且由于其测定的范围比较窄，只能用于常量水分的测定，测量含微量水分或高含量水分时，其测量结果的误差比较大，不能提供准确、可靠的数据，所以，使用起来具有很大的局限性。而标准测定方法有“定温定时烘干法”、“隧道式烘箱法”和“两次烘干法”，通过这些测量方法所得的结果虽然比较准确、可靠，但缺点是工作量大，程序复杂，耗时多。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺陷，提供一种使用方便、准确率高、测量范围比较宽的一种粮油水分测试仪。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种粮油水分测试仪，其特征是所述水分测试仪包括测试启动电路，用以产生测试电压信号；微处理器，用以对测试仪各电路的信号进行处理；测温电路，用以测量测试仪所处环境的温度；显示电路，用以显示测试结果；蜂鸣器，测量结束后，发出蜂鸣声以示提醒；电源电路；升压稳压电路；和测量信号处理电路；
其中，所述升压稳压电路包括升压电路，电连接至电源，用以将电源的低电压升为高电压；分压电路，由串联的电阻组成，用以对所述升压电路产生的高电压进行分压；和选择控制电路，包括运放集成电路、与运放集成电路输出端电连接的与非门，所述运放集成电路的输入端与所述分压电路、基准电压电连接，与非门的输出端与升压电路电连接。
作为本发明的一种优选方案，所述升压稳压电路包括若干路并联的分压电路。
作为本发明的另一种优选方案，所述分压电路包括并联的第一路分压电路和第二路分压电路，所述第一路分压电路由两个电阻、可调电阻构成，所述第二路分压电路由两个电阻、可调电阻构成。
作为本发明的又一种优选方案，所述选择控制电路由两个运放集成电路、三个与非门构成，所述运放集成电路的1脚与第二路分压电路中电阻、电阻的连接点连接，2脚接电源电路提供的基准电压，所述运放集成电路的2脚与所述第一路分压电路中电阻、电阻的连接点连接，1脚接电源电路提供的2.5V基准电压，与非门的输入端与运放集成电路的3脚、微处理器IC1电连接，与非门的输入端与运放集成电路的3脚、与非门的输出端、微处理器IC1电连接，与非门的输入端、与非门的输出端电连接，与非门的输出端与升压电路电连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述选择控制电路由运放集成电路、与非门构成，所述运放集成电路的输入端与分压电路、电源电路电连接，所述与非门与运放集成电路、升压电路、微处理器电连接。
作为本发明的再进一步优选方案，所述测量信号处理电路包括分压电路，包括串联的精密电阻、与串联的精密电阻电连接的场效应管，所述分压电路与测试启动电路、微处理器、显示电路电连接。
作为本发明的更进一步优选方案，所述测量信号处理电路包括若干路并联的分压电路。
作为本发明的再一个优选方案，所述分压电路包括第一测试分压电路、第二测试分压电路、第三测试分压电路、第四测试分压电路，所述第一测试分压电路由两个电阻、场效应管构成，电阻、电阻串联后接场效应管的漏极，场效应管的栅极接微处理器的3脚，源极接地，所述第二测试分压电路由两个电阻、场效应管构成，电阻、电阻串联后接场效应管的漏极，场效应管的栅极接微处理器的4脚，源极接地，所述第三测试分压电路由两个电阻、场效应管构成，电阻、电阻串联后接场效应管的漏极，场效应管的栅极接微处理器的16脚，源极接地，所述第四测试分压电路由两个电阻、场效应管构成，电阻、电阻串联后接场效应管的漏极，场效应管的栅极接微处理器的18脚，源极接地。
作为本发明的进一步优选方案，所述测量信号处理电路包括运放集成电路、电阻、电容组成的电压跟随器电路，所述电压跟随器电路的1脚经电阻接分压电路的输出端，3脚经电阻、电容接地，电阻连接在2脚、3脚之间，电阻、电容的连接点接微处理器的2脚。
作为本发明的再进一步优选方案，所述测试启动电路包括与微处理器电连接的测试开关和电压拾取电路，电压拾取电路包括电阻、电容，所述测试开关经电阻接地，测试开关、电阻的连接点经电阻、电容接地，电阻、电容的连接点接微处理器的23脚。
作为本发明的再进一步优选方案，所述水分测试仪包括与微处理器电连接的选择按钮，用以选择测量温度或测试粮油水分工作。
作为本发明的再进一步优选方案，所述水分测试仪包括模拟选择开关组成的基准点调整电路，模拟选择开关的输出端与微处理器电连接，用以对测试基准点进行调整。
经过试验，以下是普通测试仪与本发明测试仪的测试范围比较表
有益效果本发明采用上述结构，具有以下优点(1)分压电路设置有两组，在相应的测试范围内，该测试电压不受被测试样品的影响，保证了测试的一致性和准确性。
(2)选择控制电路的设置，可以通过对升压电路的动态控制，使分压电路的分压电压值保持稳定，从而提高了测试仪的测量准确性。
(3)场效应管和精密电阻组成四组分压电路，可以根据被测试样品的阻值，在微处理器的控制下选择分压电路，使输出电压位于适合的范围内，保证了测试的准确率。
本发明使用方便、准确率高、测量范围比较宽，具有很高的社会价值和市场推广价值。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图1为本发明实施例的电路框图；附图2为本发明实施例的电路图。
具体实施例方式
实施例，如图1所示，一种粮油水分测试仪，包括用以产生测试电压信号的测试启动电路1、用以对测试仪各电路的信号进行处理的微处理器IC1、用以测量测试仪所处环境的温度的测温电路2、用以显示测试结果的显示电路3、测量结束后，发出蜂鸣声以示提醒的蜂鸣器4、电源电路、升压稳压电路5和测量信号处理电路6，基准点调整电路7、电源电路8。
测试启动电路1包括测试开关K和电压拾取电路1a。
升压稳压电路5包括用以将电源的低电压升为高电压的升压电路5a、用以对升压电路5a产生的高电压进行分压的分压电路5b和选择控制电路5c。
所述测量信号处理电路6包括分压电路6a和电压跟随器电路6b。
如图2所示，测试启动电路1由测试开关K、电阻R40、电阻R41、电容C12、电容C13组成，测试开关K的一端与微处理器IC1电连接，另一端经电阻R41接地，测试开关K、电阻R41的连接点经电阻R40、电容C13接地，并经被测物、电容C12接地，电阻R40、电容C13的连接点接微处理器IC1的23脚，将被测样品放入测试仪内，被测样品被夹紧，测试开关K闭合，电阻R40、电阻R41连接点的电压升高，经电阻R40送至微处理器IC1的中断23脚，微处理器IC1开始测量。
测温电路2由电阻R70、热敏电阻R100、电容C20构成，用来测量环境温度。
显示电路3由译码器IC3至译码器IC6及液晶模块构成，译码器IC3至译码器IC6的型号为CD4543，对信号进行译码，输送至液晶模以显示测试结果。
蜂鸣器4用以发出声音提示操作者。
升压稳压电路5由电感L、电阻R20至电阻R23、电阻R25、电阻R26、可调电阻R24、可调电阻R27、电容C8、二极管D7、三极管T4、运放集成电路IC7、运放集成电路IC8、与非门IC11、与非门IC12、与非门IC13组成，三极管T4的型号为N5551，运放集成电路IC7、运放集成电路IC8的型号为TLC27L4，与非门IC11至与非门IC13的型号为CD4023，三极管T4与22mH电感L、电容C8、二极管D7组成升压电路5a，电阻R22、电阻R23、可调电阻R24串联后接地，电阻R25、电阻R26、可调电阻R27串联后接地，电阻R22、电阻R25的连接点连接二极管D7、电容C8的接点，运放集成电路IC7、运放集成电路IC8、与非门IC11至与非门IC13组成选择控制电路5c，运放集成电路IC7的1脚与第二路分压电路中电阻R25、电阻R26的连接点连接，2脚接电源电路提供的2.5V基准电压，运放集成电路IC8的2脚与第一路分压电路中电阻R22、电阻R23的连接点连接，1脚接电源电路提供的2.5V基准电压，与非门IC13的输入端与运放集成电路IC7的3脚、微处理器IC1的15脚连接，与非门IC12的输入端与运放集成电路IC8的3脚、与非门IC13的输出端、微处理器IC1的10脚连接，与非门IC11的输入端、与非门IC12的输出端电连接，与非门IC11的输出端经电阻R20与三极管T4的基极连接，电源电路中稳压二极管D9的2.5V电压输出至运放集成电路IC7、运放集成电路IC8作为基准电压，运放集成电路IC7、运放集成电路IC8的输出经与非门IC11、与非门IC12、与非门IC13、电阻R20控制三极管T4的导通，升压电路5a产生的高压经两路分压电路分压为30V和120V，输送至运放集成电路IC7、运放集成电路IC8的输入端，与2.5V电压比较，控制升压电路5a的工作，使电压保持稳定。
测量信号处理电路6由精密电阻R50至精密电阻R60、场效应管01至场效应管04、电容C14、运放集成电路IC9组成，场效应管01至场效应管04的型号为2SK1482，运放集成电路IC9的型号为TLC27L4，电阻R50、电阻R51串联后接场效应管01的漏极，场效应管01的栅极接微处理器IC1的3脚，源极接地，电阻R52、电阻R53串联后接场效应管02的漏极，场效应管02的栅极接微处理器IC1的4脚，源极接地，电阻R54、电阻R55串联后接场效应管03的漏极，场效应管03的栅极接微处理器IC1的16脚，源极接地，电阻R56、电阻R57串联后接场效应管04的漏极，场效应管04的栅极接微处理器IC1的18脚，源极接地，电阻R50、电阻R52、电阻R54、电阻R56的连接点经电容C12接地，电压跟随器电路6b的1脚经电阻R58接分压电路6a的输出端，3脚经电阻R60、电容C14接地，电阻R59连接2脚、3脚之间，电阻R60、电容C14的接点接微处理器IC1的2脚，被测样品的输出信号经电容C12滤波、四组测试分压电路分压后，输送送至电压跟随器电路6b，电压跟随器电路6b的输出经电阻R60、电容C14滤波，送至微处理器IC1的2脚进行A/D转换，得到被测样品的含水量，由显示电路3的液晶模块显示，微处理器IC1控制升压电路及4组测试分压电路，选择适当的组合，使输出保持在合适的范围内，并通过显示电路3的液晶模块予以显示，可以测量宽水分范围的被测样品。
基准点调整电路7由电位器R30至电位器R36、模拟选择开关IC2构成，模拟选择开关IC2的型号为CD4051，电位器R30至电位器R36调整测量基数，电位器的中间抽头电压送到模拟选择开关IC2，微处理器IC1的24、25、26脚连接模拟选择开关IC2的地址选择，模拟选择开关IC2的输出3送到微处理器IC1的28脚进行转换，微处理器IC1的型号为87C1408B。
电源电路8由电阻R1至电阻R6、电阻R10至R17、电容C1至C6、电容C10至电容C11、二极管D1至二极管D6、稳压二极管D9、三极管T1至三极管T3、运放集成电路IC10及按键开关K1组成，稳压二极管D9的型号为LM385，三极管T1、三极管T2的型号为9012，三极管T3的型号为9013，运放集成电路IC10的型号为TLC27L4，其中按键开关K1、二极管D5、电阻R1、电阻R2组成开关机电路，电池E经二极管D1至二极管D4为微处理器IC1的5脚供电，由运放集成电路IC10、电阻R10至电阻R15、稳压二极管D9、三极管T2构成4.5V稳压电源电路，微处理器IC1的1脚经电阻R6控制三极管T3的导通，继而控制三极管T1的导通，三极管T1控制4.5V稳压电源电路是否工作。
选择按钮K2、选择按钮K3与微处理器IC1电连接，用以选择测量温度或测试粮油水分工作。
权利要求
1.一种粮油水分测试仪，其特征是所述水分测试仪包括测试启动电路(1)，用以产生测试电压信号；微处理器(IC1)，用以对测试仪各电路的信号进行处理；测温电路(2)，用以测量测试仪所处环境的温度；显示电路(3)，用以显示测试结果；蜂鸣器(4)，测量结束后，发出蜂鸣声以示提醒；电源电路(8)；升压稳压电路(5)；和测量信号处理电路(6)；其中，所述升压稳压电路(5)包括升压电路(5a)，电连接至电源电路(8)，用以将电源的低电压升为高电压；分压电路(5b)，由串联的电阻组成，用以对所述升压电路(5a)产生的高电压进行分压；和选择控制电路(5c)，包括运放集成电路(IC7、IC8)、与运放集成电路(IC7、IC8)输出端电连接的与非门(IC11、IC12、IC13)，所述运放集成电路(IC7、IC8)的输入端与所述分压电路(5b)、电源电路(8)提供的基准电压电连接，与非门的输出端与升压电路(5a)电连接。
2.如权利要求1所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述升压稳压电路(5)包括若干路并联的分压电路(5b)。
3.如权利要求2所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述分压电路(5b)包括并联的第一路分压电路；和第二路分压电路；第一路分压电路由串联的两个电阻(R22、R23)、可调电阻(R24)构成；第二路分压电路由串联的两个电阻(R25、R26)、可调电阻(R27)构成。
4.如权利要求3所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述选择控制电路(5c)由两个运放集成电路(IC7、IC8)、三个与非门(IC11、IC12、IC13)构成，运放集成电路(IC7)的1脚与所述第二路分压电路中电阻(R25)、电阻(R26)的连接点连接，2脚接电源电路(8)提供的基准电压，运放集成电路(IC8)的2脚与所述第一路分压电路中电阻(R22)、电阻(R23)的连接点连接，1脚接电源电路(8)提供的2.5V基准电压，与非门(IC13)的输入端与所述运放集成电路(IC7)的3脚、微处理器IC1电连接，与非门(IC12)的输入端与所述运放集成电路(IC8)的3脚、与非门(IC13)的输出端、微处理器IC1电连接，与非门(IC11)的输入端、与非门(IC12)的输出端电连接，与非门(IC11)的输出端与升压电路(5a)电连接。
5.如权利要求1、2、3其中之一所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述选择控制电路(5c)由运放集成电路(IC7、IC8)、与非门(IC11、IC12、IC13)构成，运放集成电路(IC7、IC8)的输入端与所述分压电路(5b)、电源电路(8)电连接，与非门(IC11、IC12、IC13)与所述运放集成电路(IC7、IC8)、升压电路(5a)、微处理器(IC1)电连接。
6.如权利要求5所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述测量信号处理电路(6)包括分压电路(6a)，包括串联的精密电阻、与串联的精密电阻电连接的场效应管，所述分压电路(6a)与测试启动电路(1)、微处理器(IC1)、显示电路(3)电连接。
7.如权利要求6所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述测量信号处理电路(6)包括若干路并联的分压电路(6a)。
8.如权利要求7所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述分压电路(6a)包括第一测试分压电路；第二测试分压电路；第三测试分压电路；和第四测试分压电路；所述第一测试分压电路由两个电阻(R50、R51)、场效应管(O1)构成，电阻(R50)、电阻(R51)串联后接场效应管(O1)的漏极，场效应管(O1)的栅极接微处理器(IC1)的3脚，源极接地；所述第二测试分压电路由两个电阻(R52、R53)、场效应管(O2)构成，电阻(R52)、电阻(R53)串联后接场效应管(O2)的漏极，场效应管(O2)的栅极接微处理器(IC1)的4脚，源极接地；所述第三测试分压电路由两个电阻(R54、R55)、场效应管(O3)构成，电阻(R54)、电阻(R55)串联后接场效应管(O3)的漏极，场效应管(O3)的栅极接微处理器(IC1)的16脚，源极接地；所述第四测试分压电路由两个电阻(R56、R57)、场效应管(O4)构成，电阻(R56)、电阻(R57)串联后接场效应管(O4)的漏极，场效应管(O4)的栅极接微处理器(IC1)的18脚，源极接地。
9.如权利要求8所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述测量信号处理电路(6)包括运放集成电路(IC9)、电阻(R59)、电容(C14)组成的电压跟随器电路(6b)，所述电压跟随器电路(6b)的1脚经电阻(R58)接分压电路(6a)的输出端，3脚经电阻(R60)、电容(C14)接地，电阻(R59)连接在2脚、3脚之间，电阻(R60)、电容(C14)的连接点接微处理器(IC1)的2脚。
10.如权利要求1所述的一种粮油水分测试仪，其特征是所述测试启动电路(1)包括与微处理器(IC1)电连接的测试开关(K)；和电压拾取电路(1a)，包括电阻(R40、R41)、电容(C13)，所述测试开关(K)经电阻(R41)接地，测试开关(K)、电阻(R41)的连接点经电阻(R40)、电容(C13)接地，电阻(R40)、电容(C13)的连接点接微处理器(IC1)的23脚。
全文摘要
本发明公开了一种粮油水分测试仪，包括测试启动电路、微处理器、测温电路、显示电路、蜂鸣器、升压稳压电路、测量信号处理电路，升压稳压电路包括升压电路、分压电路、选择控制电路，分压电路设置有两组，在相应的测试范围内，该测试电压不受被测试样品的影响，保证了测试的一致性和准确性，选择控制电路的设置，可以通过对升压电路的动态控制，使分压电路的分压电压值保持稳定，从而提高了测试仪的测量准确性，场效应管和精密电阻组成四组分压电路，可以根据被测试样品的阻值，在微处理器的控制下选择分压电路，使输出电压位于适合的范围内，保证了测试的准确率。
文档编号G01N27/04GK101038264SQ20071001331
公开日2007年9月19日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者窦祥增 申请人:窦祥增