食品生产过程中金属异物检测系统设计

摘要

金属检测器是金属检测领域的重要工具。随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高,对相关产品的质量要求也越来越高,尤其是人们日常食用的食物,如果其中混着金属杂质则可能会产生非常严重的后果,因此,国内外对金属检测器的研究与应用越来越受到广泛重视。
　　本课题主要针对食品生产过程中的金属异物检测问题进行研究。根据食品生产过程中可能存在的金属异物的材料及特征,并结合相关产品的研究与实际应用现状及发展趋势,设计了基于STC90C516RC单片机的金属异物检测系统,该系统主要包括传感器、信号调理电路和单片机系统等模块。
　　本论文介绍了基于单片机的金属探测器的设计方案,完成了信号产生模块、信号检测模块、信号后续处理模块、检测算法的设计与实现等几个方面的工作,论文描述了采用一个激励线圈和双接收线圈组成的平衡式电涡流金属检测器设计方案。经过频率整定、放大、滤波等步骤产生频率稳定、波形好、功率较大的正弦波信号;通过滤波、放大、A/D转换等环节能够得到准确稳定且无干扰的接收信号;运用LCD12864、独立键盘及蜂鸣器等工具设计了良好的人机交互系统。除了上述硬件系统,本文还设计了软件部分,软件主要实现对采集到的数据进行分析、参数的整定和存储、显示及报警等处理功能。并给出了以上环节的流程图和实现过程。本文对硬件电路进行了仿真实验,制作了传感器及硬件电路系统,编制了软件程序,并对系统进行了调试,实验数据表明,最后结果基本达到了预期设计要求。

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引言

1 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 金属检测器的研究现状与发展趋势

1.3 金属检测器技术要求

1.4 论文主要工作及内容安排

2 金属检测理论基础与总体方案设计

2.1 电磁场原理

2.2 金属检测原理

2.3 金属检测灵敏度分析

2.4 总体方案设计

2.5 本章小结

3 金属检测系统硬件设计

3.1 电涡流传感器设计

3.2 控制电路设计

3.3 PCB电路板设计与制作

3.4 本章小结

4 金属检测系统软件设计

4.1 软件开发平台介绍

4.2 主程序模块

4.3 LCD程序

4.4 蜂鸣器及键盘程序设计

4.5 本章小结

5实验及分析

5.1设备制作

5.2 调试和分析

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录A 金属检测器电路图

在学研究成果

致谢