便携式油品水分检测仪的开发

摘要

本文首先从理论上论述了测量油品含水量电容式传感器的工作频率的选取问题,然后通过理论分析与实验得出频率在10MHZ油水介电常数差值最大的结论.然后介绍了作者开发的一种便携式油品含水量智能检测系统,该测量系统具有响应快、精度高、价格便宜和使用方便等优点.水的介电常数远大于油的介电常数,因而两者呈现不同的射频阻抗是油品含水量测量的理论依据.但在油品检测过程中发现传感器的输出值不只取决于含水量一个参量,即传感器存在对温度的交叉灵敏度,为了提高目标参量的测量精度、消除其它干扰的影响,提高对目标参量的辨识能力,开发了一种适应单片机的新算法——三维查表拟合混合算法,解决了传感器的非线性和温度对水分的交叉灵敏度问题.

目录

摘要

Abstract

第一章概述

1.1课题的来源及意义

1.2含水率测量方法综述

1.3国内外研究现状及水平

第二章测量系统的测量原理

2.1介质极化机理

2.2介质的介电常数

2.3交变电场作用下介质的极化

2.3介质水与油的分子结构及其极化机理

2.4油与水在交变电场作用下极化情况

2.5测量油品中含水量的电容式传感器工作原理

第三章系统方案设计

3.1系统原理框图

3.2系统硬件设计

3.3射频电容传感器探头的设计

3.4测量放大电路

3.5电路调试

第四章硬件电路的设计

4.1 A/D转换

4.2存储器的扩展

4.3单片机的显示

4.4键盘的设计

4.5 便携式水分检测仪电路图

第五章数据分析与处理

5.1数据分析处理的基本思路

5.2温度检测信号与油品温度表的制作与检索

5.3水分检测信号的折线拟合法

5.4实验数据分析

5.5单片机系统程序流程方框图

第六章测量系统误差分析

6.1误差分析

6.2影响测量结果的因素与主要误差来源

6.3本系统测量误差分析

6.4提高系统测量精度所采用的措施

结束语

致 谢

参考文献