基于介电特性的苹果无损分级测量模块的设计与实现.pdf

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2、欢潑棲器‘聲象薦．．毅聲ｒ１繼踐ｉｔ研究生学位论文的独创性声明本人声明；所呈交的专业学位硕壬论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科拔欠学研究生学术道德的暂行规定如果违反此规定一》，切后果与法律责任均，由本人承担。，除了文中特别加标注和致谢的地方外尽我所知，论文中不纪含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人色获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证

3、书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡致谢示献均已在论文作了明确的说明并表了谢意。的中表良〇若化曰生签：间：＾月研究部时年３生的诺导师指导研究学位论文承人承诺；的业位硕壬研生所呈交的硕壬位论文是本我专究我学－学在去．础策指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照校《规北技大生道德的规定》而获得究学关于范西农林科学研究术暂行的研结学规北规定果。如果校《关技大研生道德》愿违反于范西农林科究术的暂行，学学学我接按校关规定处

4、罚处理承担相连任。受有的并应导师学带责。签違：回时间：少月导师＾參Classificationcode:TP348Universitycode:10712UDC:004Postgraduatenumber:2014051381Confidentialitylevel:OPENThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2016DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFMEASUREMENTMODULEFORNONDESTRUCTIV

5、ECLASSIFICATIONOFAPPLESBASEDONDIELECTRICPROPERTYMajor:AgriculturalExtensionResearchField:AgriculturalInformationNameofPostgraduate:HuZhichenAdviser:Prof.LaiZhiyongDateofSubmission:May,2016YanglingShaanxiChina摘要介电特性是电介质分子在外加电场作用下的响应特性，主要由电介质的相关介电特征值体现。水果作

6、为电介质的一种，通过对其介电特性的研究，可以对水果的内部品质、状态等信息进行采集和分析，进而利用水果的介电特性对其进行无损分级，提高水果产品的附加值。本研究以苹果为研究对象，结合本校已经取得的相关研究成果，针对市场上缺少苹果介电检测专用设备的问题，以快速准确的测量苹果相关介电参数并最终实现苹果无损分级为目的，探索基于介电特性的苹果品质无损分级测量模块的设计与实现，主要工作如下：(1)模块的总体设计和介电测量信号的产生。分析介电特性的基本检测原理，依据已有的苹果无损分级算法的需求，从方便使用、低成本的角度

7、出发，借鉴已有LCR测量仪器的构造，外加蓝牙模块构建相应的数据测量模块。分析准桥式阻抗测量原理，选择STC12C5A60S2芯片作为整个测量模块的控制核心。运用芯片提供的PWM(脉冲宽度调制)功能，采用DDS技术产生符合苹果测量频率需求的正弦波信号。(2)鉴相功能的实现。被测信号经过阻抗-电压转换模块、放大模块等处理后进入鉴相模块分离出计算介电参数所需的分量值，然后经过AD转换得到相应的分量值，由分量值计算相应的介电参数。分析自由转轴法的测量原理，采用模拟开关完成被测信号投影分量的分离。(3)测量模块的

8、软件实现。合理运用模块化编程思想，结合苹果测量的特点完成测量程序的编写。添加蓝牙模块实现相关测量数据的无线传输功能，完成对苹果介电参数测量的采集工作。(4)整体测量模块的调试和实验测试。对可能影响数据测量的误差和干扰源进行了分析，并运用合理手段减小误差和干扰对测量结果的影响。首先使用相关电子器件对测量模块的精度进行了测试，结果显示，模块测量值与高精度LCR仪器测量值测量误差较小(基本测量精度在1%左右)；进而将模块应用于苹果介电参数的测量，