基于CAV424的粮食含水率检测仪表设计.pdf

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1、2013年第32卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)111基于CAV424的粮食含水率检测仪表设计郭伟，乔丽娟，刘海，杜清府(山东大学(威海)，山东威海264209)摘要：根据电容式湿度传感器的工作原理，传感器2个极板间的电容值随介电常数的改变而线性变化，而粮食含水率影响介电常数的大小。仪表采用电容测量专用芯片CAV424，将传感器的电容值转换为直流电压，经片上系统C8051F060单片机片内A／D转换成数字量，再进行数据处理后得到粮食的含水率。仪表通过液晶显示测量值，浏览仪表自动存储

2、的历史数据，可利用RS-485接口将测量数据实时上传到上位机，实现远程测量。仪表采用了片上系统、专用浸4量集成电路，电路设计简捷、检测精度较高、且稳定可靠。关键词：电容传感器；CAV424；粮食含水率；C8051F060；检测仪表中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)09-0111--04Desitg~nofgram。moisturecontentdetectioOninstrumentbasedonCAV424GUOWei，QIAOLi-juan，LIUHal，DUQing—fu(ShandongUnive

3、rsity(Weihai)，Weihai264209，China)Abstract：Accordingtoworkingprincipleofcapacitivehumiditysensor，capacitancevaluebetweentwoplatesofthesensorchangeslinearlywithchangeofdielectricconstant，andgrainmoisturecontentaffectsdielectricconstant．Theinstrument，useschipCAV424forcapacitance

4、measurementwhichisusedtoconvertthecapacitancevaluetoDVvalue．TheA／Dmoduleconvertsintodigitalquantitybysystem—Oil—chipmicrocontrollerC8051F060andthenthegrainmoisturecontentcanbecalculatedafterdataprocessing．TheinstrumentdisplaysmeasuredvaluethroughLCDandthehistoricaldataautomat

5、icallystoredbytheinstrumentisbrowsed，themeasurementdataisuploadedtOthehostcomputerreal—timebyRS-485interfaceandremotemeasurementisrealized．Duetoasystem—on—chipandspecialmeasurementICintheinstrument，thewholesystemhascharactersofsimplecircuitdesign，highdetectionprecision，stable

6、andreliableperformance．Keywords：capacitivesensor；CAV424；grainmoisturecontent；C8051F060；detectioninstrument0引言率的目的。作为评价粮食品质的一项重要指标一粮食含水率，其1粮食含水率测量原理检测结果的准确性、快速性对粮食的安全存储、运输等有十在2O℃温度下，粮食干物质的介电常数一般为2-3，分重要的作用。粮食含水率过高，容易引起粮食变质、而水的介电常数大约为80．37。可以看出水的介电常数比干燥的粮食要高得多，所以，粮食含水量对它的介电常数重量

7、加重增加运费；反之，如果粮食含水率过低，则容易损影响非常大。实验时，在电容器两极板间的介质空腔内放坏有机物质，粮食品质下降。现阶段，国内外检测粮食含水满制备好的不同含水率的粮食样本，这样介电常数就会不率有多种方法，常用的主要有：烘干法、电阻法、电容法、微同，根据电容与介电常数的函数关系，可以通过测得的不同波法、红外线法。其中利用电容法测量粮食含水率准确电容值来检测粮食的含水率。性好、结构简单、成本低、测量范围大、适用于在线快速测所谓电容式传感器就是将待测的非电量变化转换为电量。目前，基于电容式传感器测量粮食含水率的便携式仪表或在线检测设备在我国应

8、用广泛j，所以，本文基于电容量变化的传感器。一般来说，电容式传感器主要包括容测量专用芯片CAV424，使用片上系统C8051F060，设