脉冲核磁共振含油量测量仪——信号接收与主控部分

摘要

含油量的测量在油脂工业和育种工作中有着很重要的作用和十分广泛的应用。随着技术的发展和生产的需要，为了克服一般测量手段存在的缺陷，发展快速、无毒、无损和高精度的含油量测量技术势在必行。
　　 20世纪60年代发展起来的脉冲核磁共振技术是通过检测物质内部的某种原子核在外加激励的作用下的响应从而获得信息的技术，该技术理论依据充分，原子核参数不受宏观因素的影响，信号稳定而清晰，而且比连续波核磁共振有更加优良的信噪比。用该技术进行含油量检测技术的开发满足了上述要求，得到了很大发展。本论文详细阐述了脉冲核磁共振的原理，介绍了基于脉冲核磁共振技术的含油量测量仪的设计，并深入讨论了信号接收和主控部分的软、硬件设计方案。
　　 本论文以脉冲核磁共振信号模拟接收信道和数据采集和处理为核心，首先设计了由基于串联谐振的选频网络、低噪声前置放大器、混频器和中频放大器组成的微弱模拟共振信号的超外差式接受信道；其次选用C8051F020单片机为核心控制芯片，设计了共振信号的A/D采集、峰值提取以及其他控制部分的软硬件模块；最后设计了标准曲线的制定、测量结果和系统参数的显示界面的软硬件模块。
　　 设计过程中从电源、电路设计、器件选型和印刷电路板制作等几个角度讨论了保证系统可靠性的措施。
　　 实验证明，本仪器体积小、重量轻、成本低、操作简便、测量精度高且速度快，适合用于油脂工业或者育种工作中的含油量的快速、无损、精准测量。