一种新型粮食含水率检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型粮食含水率检测仪，所述的检测仪由电容式传感器、电容/电压转换器、单片机控制器、液晶显示器、收发器、按键键盘和直流电源组成，所述的电容式传感器连接电容/电压转换器，所述的电容/电压转换器、液晶显示器、收发器、按键键盘分别与单片机控制器连接，所述的直流电源向检测仪电路系统提供5V直流电压。本发明揭示了一种新型粮食含水率检测仪，该检测仪电路结构简单、工作稳定可靠，具有检测精度高、检测速度快、远程在线测量方便的优良性能，可广泛用于粮仓等在线粮食含水率的测量。
【专利说明】一种新型粮食含水率检测仪【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子仪器，具体涉及一种新型粮食含水率检测仪，属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]粮食含水率是评价粮食品质的一项重要指标，粮食含水率检测结果的准确性、快速性对粮食的安全存储、运输等有十分重要的作用。粮食含水率过高，容易引起粮食变质、重量加重增加运费；粮食含水率过低，则容易损坏有机物质，导致粮食品质下降。现阶段，国内外检测粮食含水率有多种方法，常用的主要有:烘干法、电阻法、电容法、微波法、红外线法。
[0003]目前，很多应用于粮仓等在线粮食含水率测量的仪表或在线检测设备，由于电路设计存在的缺陷、所选元器件的性能不可靠、数据处理的偏差等，导致仪表或在线检测设备性能易受环境影响不稳定，工作不够可靠，检测精度不高，远程在线测量存在通信障碍等，故需利用更有效的方法进行必要的电路优化改进设计。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种新型粮食含水率检测仪，该检测仪电路结构简单、工作稳定可靠，具有检测精度高、检测速度快、远程在线测量方便的优良性能，可广泛用于粮仓等在线粮食含水率的测量。
[0005]本发明是一种新型粮食含水率检测仪，所述的检测仪由电容式传感器、电容/电压转换器、单片机控制器、液晶显示器、收发器、按键键盘和直流电源组成，所述的电容式传感器连接电容/电压转换器，所述的电容/电压转换器、液晶显示器、收发器、按键键盘分别与单片机控制器连接，所述的直流电源向检测仪电路系统提供5V直流电压。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的电容式传感器选用同轴圆筒型电容式传感器，其圆筒型极板外封装有金属材质的屏蔽罩，该电容式传感器建立了电容值与粮食含水率的函数关系。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的电容/电压转换器采用了集成电路芯片CAV424，其将电容式传感器电容信号转换成电压信号，进而将电容值与粮食含水率的关系转换为电压值与粮食含水率的关系。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的单片机控制器采用了 C8051R)60单片机芯片，其内部程序存储器中加载了初始化程序、键盘扫描子程序、A/D转换子程序、数据处理子程序、显示子程序和通信子程序。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的液晶显不器米用了 LM6029ACW芯片，该LM6029ACW芯片内部有自带的专用液晶驱动控制模块和汉字库。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的收发器采用了通信控制芯片RS — 485，该RS—485收发器建立了检测仪与上位机之间的远程通信。[0011]本发明揭示了一种新型粮食含水率检测仪，该检测仪电路结构简单、工作稳定可靠，具有检测精度高、检测速度快、远程在线测量方便的优良性能，可广泛用于粮仓等在线粮食含水率的测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例新型粮食含水率检测仪的结构框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]图1是本发明实施例新型粮食含水率检测仪的结构框图；该检测仪由电容式传感器、电容/电压转换器、单片机控制器、液晶显示器、收发器、按键键盘和直流电源组成，所述的电容式传感器连接电容/电压转换器，所述的电容/电压转换器、液晶显示器、收发器、按键键盘分别与单片机控制器连接，所述的直流电源向检测仪电路系统提供5V直流电压。
[0015]本发明提及的新型粮食含水率检测仪中的电容式传感器选用同轴圆筒型电容式传感器，该电容式传感器可将待测的非电量变化转换为电容量变化，故可建立电容值与粮食含水率的函数关系，通过测得的不同电容值可计算粮食的含水率；为了削弱寄生电压带来的影响，该电容式传感器的圆筒型极板外封装有金属材质的屏蔽罩。该新型粮食含水率检测仪中的电容/电压转换器采用了集成电路芯片CAV424，能够很好地减小寄生电容和环境变化的影响，这种集成电路芯片CAV424具有信号的采集、处理和差分电压输出的功能，能将电容式传感器电容信号转换成电压信号，进而将电容值与粮食含水率的关系转换为电压值与粮食含水率的关系；该电容/电压转换芯片CAV424能检测IOpF?2nF变化的待测电容值，并将其转换为与之相对应的最大达1.4V的差分电压后输出。
[0016]本发明提出的新型粮食含水率检测仪中的单片机控制器采用C8051R)60单片机芯片，该单片机芯片内部集成的A/D模块可将电容/电压转换器输出的模拟电压信号转换为数字信号，其片内程序存储器中加载了相关控制程序，包括:对系统进行初始化设置的初始化程序、检测是否有键盘按下的键盘扫描子程序、实现模拟信号向数字信号转换的A/D转换子程序、对输入的数字信号进行相关判读处理以及对实时数据进行保护判断的数据处理子程序、对实时含水量检测数据进行显示的显示子程序、实现检测系统与上位机进行远程通信与控制的通信子程序。该新型粮食含水率检测仪中的液晶显示器采用了 LM6029ACW芯片，这种LM6029ACW芯片内部有自带的专用液晶驱动控制模块和汉字库，可显示汉字菜单、图形、检测数字等实时工作数据。该新型粮食含水率检测仪中的按键键盘使用2X2行列矩阵键盘，可对液晶显示器的相关参数进行设置和对单片机控制器输入指令，方便操作。该新型粮食含水率检测仪中的收发器采用了通信控制芯片RS — 485，能使检测仪与上位机进行通信，增加了系统的远程控制与实时检测性能，应用领域更加广泛，检测分析更加便捷。
[0017]实际工作中，该新型粮食含水率检测仪根据电容式传感器的工作原理，采用电容测量专用芯片CAV424，先将电容式传感器的电容值转换为直流电压，再经C8051F060单片机片内A/D模块转换成数字量，然后根据单片机内部控制程序进行数据处理后得到粮食的含水率，最后通过液晶显示器显示测量值；此外，利用收发器RS — 485芯片接口将测量数据实时上传到上位机，实现远程测量。
[0018]本发明揭示了一种新型粮食含水率检测仪，该检测仪电路结构简单、工作稳定可靠，具有检测精度高、检测速度快、远程在线测量方便的优良性能，可广泛用于粮仓等在线粮食含水率的测量。
[0019]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的检测仪由电容式传感器、电容/电压转换器、单片机控制器、液晶显示器、收发器、按键键盘和直流电源组成，所述的电容式传感器连接电容/电压转换器，所述的电容/电压转换器、液晶显示器、收发器、按键键盘分别与单片机控制器连接，所述的直流电源向检测仪电路系统提供5V直流电压。
2.根据权利要求1所述的新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的电容式传感器选用同轴圆筒型电容式传感器，其圆筒型极板外封装有金属材质的屏蔽罩，该电容式传感器建立了电容值与粮食含水率的函数关系。
3.根据权利要求1所述的新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的电容/电压转换器采用了集成电路芯片CAV424，其将电容式传感器电容信号转换成电压信号，进而将电容值与粮食含水率的关系转换为电压值与粮食含水率的关系。
4.根据权利要求1所述的新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的单片机控制器采用了 C8051R)60单片机芯片，其内部程序存储器中加载了初始化程序、键盘扫描子程序、A/D转换子程序、数据处理子程序、显示子程序和通信子程序。
5.根据权利要求1所述的新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的液晶显示器采用了 LM6029ACW芯片，该LM6029ACW芯片内部有自带的专用液晶驱动控制模块和汉字库。
6.根据权利要求1所述 的新型粮食含水率检测仪，其特征在于，所述的收发器采用了通信控制芯片RS — 485，该RS — 485收发器建立了检测仪与上位机之间的远程通信。
【文档编号】G01N27/22GK103604841SQ201310569363
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】陆希悦 申请人:苏州天擎电子通讯有限公司