基于数字电路粮食检测仪毕业论文完整版.doc

摘要 粮食对于我们每个人都非常重要，多年来，快速、准确地测定粮油水分，已成为粮食收购企业的一大难题。本文全面系统地阐述了国内外现有的各种粮食水份检测方法、原理及其测量特性，对常用的粮食水份测量仪器及其主要性能指标进行了分析，并对测试误差进行了分析探讨，指出了粮食水分检测技术的发展方向，为从事粮食水分的研究和相关人员提供了理论依据。 此文研究出了一种新型的可与粮食干燥机类大型烘干设备配套使用的谷物类粮食水份在线检测的传感器，该系统将圆柱形结构的粮食水份检测传感器置于干燥设备的出口、入口处，不同含水量的粮食流过传感器时，传感器产生不同的电容变化量，经过精密的信号采集、转换与处理，完成粮食水分的在线实时检测。介绍了一种用于现场粮食水分检测的电容式传感器，并对传感器的结构进行了优化计算，使得结构更合理。针对所设计的传感器设计了相应的检测电路，分析了该电路的原理，给出了调试结果，对粮食样品得出了具体的检测数据1。关键词电容传感器；粮食水分；水分检测；干燥AbstractGrain is very important for everyone,For many years, There is a difficulty to affect grain moisture fast and rightly. In this paper,we introduce the methods of measureing grain moisture content, discuss the principle and characteristics of various instruments in measuring, both at home and abroad, and also put forward some ideas about the development trend of the grain moisture measurement. All above will provide the foundation for who engaged in the moisture research of grain and relevant personnel.This paper introduces a new kind of sensor, which can be used together with large sized machines such as grain dry to detect grains. This new sensor is designed to the shape of cylinders, which can be put at the input or output of drying equipments. When grains with different moisture flow through the sensors,the sensors can produce different capacitance variety. Then the sensors on line can examine the grain moisture on time by collecting exact signals.transformation and treatment1。KeywordsCapacitive sensor; grain moisture;moisture measurement；dryingII目 录摘要Abstract第一章 前 言11.1引言11.2电容法粮食水份检测区别于其它检测方法的优点11.3研究粮食水份检测仪的目的和意义21.4研究的主要内容和方法3第二章 系统整体框图的设计42.1系统的整体框图42.2对框图的具体分析4第三章 对系统器件的介绍53.1传感器的组成结构53.2集成电路各管脚的名称和功能7第四章 电路图信号流程的调试以及出现问题的解决124.1总电路图的设计124.2 信号流程原理144.3 外界干扰及出现问题的解决15结论17参考文献18致谢19粮食水份检测仪第一章前 言1.1引言 目前，近几十年来，粮食水份检测技术发展十分迅速，形成了多种粮食水份检测的方法，总体上可分为直接法和间接法两大类，直接法是通过化学方法和干燥方法，直接检测出粮食中的绝对含水量，检测精度高，但费时，不适于在线和现场检测，间接法是通过检测与水分有关的物理量（例如：物质的电导率和介电常数等），间接地测量水分，一般速度较快，易实现在线检测，在采用间接法测量物体水分时，由于影响水分检测因素较多，所以对传感器的设计应给予足够地重视，使输出信号能够有效地反映水分特性。粮食水分检测的方法在某种程度上又可以概括起来分为无损检测和有损检测两大类，无损检测是指在不破坏物体原来的状态和化学性质等前提下，通过粮食本身的物理，光学及化学特性来测量其含水量。有损检测则是指在测量的过程中待测物粉碎或发生了化学变化，致使其不能保持原有的形状，结构或组分，在这两类中，无损检测的方法更经济，更快捷，发展也最为迅速，是当今社会无水检测的主流2。粮食无水检测的方法主要有直接干燥法和电容检测法，直接干燥法是将待测样品置于烘箱中，根据ASAE标准，在保证一定适当温度下，测量前后的质量差即为其水分含量，电容法是根据水分的介电常数远远大于粮食中其它成分的介电常数，水分含量的变化必然会引起容量变化的原理，通过测量与样品中水分变化相对应的电容变化即可知粮食的水分含量。其测量精度小于0.3%，测量时5s,测水范围为10%-20%，主要影响因素为温度和粮食品种等。 1.2电容法粮食水份检测区别于其它检测方法的优点 现在测量粮食水份的方法有很多，例如：直接干燥法，电容法、微波法、中子法、高频阻抗法、摩擦阻力法和声学法等等，微波法是利用微波炉的磁控管所产生的2450MHZ或915MHZ的超高频率的微波快速震荡粮食中的水分子，使分子相互碰撞和摩擦，去出去粮食中的水分，主要影响因素为微波炉的功率、谷物的质量、密度和介电特性。该法不能在线测量3。中子法测量是利用中子式水分仪，自20世纪40年代由美国研制出来中子水分仪以来，世界各国也相继研制出许多各种用途的水分仪，它通过计量慢中子探测器中产生的电压脉冲个数测量粮食的的水份含量，中子式水分仪氢散射不稳定，理论尚未完善，需要人工标定 ，而且粮食密度以及测量体积大小对其精度影响比较大4。高频阻抗法是依据在敏感地带施以外加电场的情况下，粮食水份与其交流阻抗呈现对数关系这一理论来测量其水分的，主要影响因素为温度、品种、紧实度及电极间距。该法不能用于在线测量，声学法是在1986年由Harrenstein和Brusewitz研究了流动谷物碰撞噪声的测量方法，研究表明：粮食籽粒的弹性和振动特性取决于粮食的水分，不同水分的粮食在流动过程中碰撞物体的表面所产生的声压不同，声学法测量的重复性好，但是噪声信号的屏蔽是一个难题，主要影响因素为籽粒的大小，噪声和形状。用电容法测量谷物的在线检测仪能实时检测粮食的水分、温度等情况，并且可以随时记录当前的水分值，温度值，具有高效性、实用性，应用水分检测仪在吉林省各粮库中进行实验使用，实验结果表明：该系统运行可靠，操作简单，测量准确，测量误差小于等与0.5，该方法具有成本低，体积小，检测速度快等优点，样品的电容值主要由样品的水分值决定的，除与水分有关之外，还与样品的温度，品种，紧实度有关，传统的方法只考虑电容值来决定水分值是不确切的 ，虽然有关人员对温度进行了线性补偿，但这是远远不够的，结果一直不是很理想，由于人工智能和数据融合等技术的相继发展，为水分检测技术的数据综合处理提供了新的方法，现已取得了一些可喜的成果5。1.3研究粮食水份检测仪的目的和意义粮食是人们生活中的主要食物来源，在国民经济建设以及各个行业中都起着举足轻重的作用。粮食质量的好坏倍受人们关注，每个人的生活离不开粮食，但是有时候高高兴兴地买回家中，却买不到令人称心如意的食物，若是食用了不合标准的粮食，对人们的身体有很大的危害，它直接影响到我们每个人的身心，所以，由此可以看出，粮食产业是安定天下的产业，粮食的收购，贮藏是关系国计民生的大事，过去，由于检测手段的不完善，我国每年有数十亿斤的粮食在储藏，运输，过程中霉烂，变质，造成可巨额的损失，导致粮食好坏的主要原因是粮食的水分含量过高，水分过高必然会引起粮食的霉变，生虫，和其它的生化变化，由于水分对于粮食的生产加工具有十分重要的作用，所以，粮食水分的检测就显得十分重要了，因此，水分是安全储粮的重要依据，其准确，自动检测对于粮食的安全储藏具有重要意义6。1.4研究的主要内容和方法 研究的主要内容是利用电容法，电容法测量粮食水分的主要内容和原理是：不同水分的粮食经过电容传感器，使电容传感器介质的介电系数发生了变化，随着介电系数的变化，电容传感器的电容量亦发生变化，这样就可以间接地测出粮食的含水量，关于电容传感器我们采用同芯柱形电容传感器，这样克服了平行板式电容器外形尺寸大的缺点，具有尺寸小巧，不易造成粮流阻塞的优点，将粮食的电容值通过相应的传感器和检测电路，有控制软件分别经过A/D转换，送入单片机系统，单片机系统根据实验所得的数学模型，经过液晶显示器进行显示，计算出被测样品的水分值7。 第二章 系统整体框图的设计2.1系统的整体框图电容传感器检测电路转换开关A/D转换单片机系统输出显示 系统的整体框图，如图2-1所示 图2-1 系统整体流程图2.2对框图的具体分析 本系统主要由电容传感器、检测电路、转换开关、A/D转换、单片机系统和液晶输出显示几部分组成。传感器采用同心柱形电容器，由两个同心金属圆柱筒面组成，这种结构的传感器有利于粮食颗粒状物的装入，而且灵敏度高，不易受外界因素的影响。电容检测方法采用交流法，此方法线性度好，准确度高、抗干扰能力及抗寄生电容能力强，适于现场检测。另外，此电路结构简单，稳定性好，体积小，适于便携水分仪特点。检测电路主要包括函数发生器，测量放大器，同步检波器及R/C滤波器。烘干后的粮食进入水分检测仪，水分测量传感器根据粮食介电常数自动将粮食水份的多少转换成电容量的改变，时基电路把电容的改变转换成一定频率的信号，通过同步检波器和低通滤波器变成直流信号，再经过A/D转换进入单片机系统，由液晶显示器显示出粮食的水份值。单片机系统进行多组数据采集，采用数字滤波系统消除干扰，再根据数字模型实时进行计算，并进行温度对测试水分值的自动修正8。第三章 对系统器件的介绍3.1传感器的组成结构传感器的定义： 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC: International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。工程常用传感器类型： 按被测物理量：位移、速度、加速度、力、力矩、压力、温度传感器等，如位移传感器、测力仪、点温计。 按工作原理：机械式、应变式、电学式、磁学式、光电式等，如离心转速表、闪光转速表。按输出信号特征：模拟式传感器、数字式传感器，如模拟式光电传感器、光码盘。按信号变换效应：物理型（结构型、物性型）、化学型、生物型，如电容传感器、电感传感器、电阻式位移传感器、压电加速度计、光敏管、气敏传感器、味敏传感器、酸度计、荧光生物传感器。1.人类处于信息时代，信息技术的三大支柱是测控技术、通信技术和计算机技术，而传感器技术是测控技术的基础。没有传感器技术就没有现代科学技术的观点已为全世界公认。2.传感处于自动检测与控制系统之首，是感知、获取与检测信息的窗口。3.科学研究和生产过程要获取的信息，都要通过传感器转换成容易传输和处 理的电信号。4.科学技术越发达，其自动化程度愈高，对传感器的依赖愈大；传感器技术的发展，又促进工业、农业、宇航、军事、环卫等技术的发展。本设计采用的传感器为同芯柱形电容器，由两个同芯金属圆柱面组成如图3-1所示，这种形状的传感器便于粮食颗粒的装入，而且同芯柱形传感器可减少边缘效应对电容值的影响，圆柱面高为L，内圆柱外表面半径为R1,外圆柱内表面直径为R2，当LR2-R1时，可忽略圆柱两端的边缘效应的影响。R1R2L2R22R1 图3-1 圆芯柱形传感器截面图实验采用的传感器结构为R2=40mm,R1=15mm,L=80mm.用厚度为0.5mm的紫铜作为传感器材质。在外极板外面增加了金属屏蔽罩，极板与检测电路连接较短，且连线外加屏蔽线。这样，减少了外界的干扰。同芯柱型电容传感器的计算公式（3-1）为: （3-1） 式中 C为电容值;E为介质介电常数;L为电容柱面高;R2为电容外极板直径;R1为电容内极板直径。装入粮食前后电容的变化量为传感器空时的介电常数。粮食在传感器中积聚时的紧实度也直接影响电容的变化量，其变化规律为：粮食水分值越大，粮食积聚的紧实程度就越小，因此在传感器设计安装上应保证粮食可以匀速并充满地通过传感器。此外，不同品种的粮食等因素都会给测量带来影响，这就需要不断地积累数据以提高测量的精度9。考虑到传感器的实用性及与设备的配套使用性，采用AD7714,AT89C52及AD421构成粮食水分在线测量传感器的数据变换，处理与传输电路，高精度的A/D转换电路完成粮食水分电容变化和现场温度的采集，微处理器完成相应的温度补偿与线形化处理，A/D转换电路直接以4-20mA电流形式输出,值得提出的是，这些组件不但可以作为标准的变送器输出，同时也适用于主控设备与变速器间的符合HART协议的数字信号通信，这样就可以方便地为粮食干燥的智能化控制所用9。3.2集成电路各管脚的名称和功能函数发生器、测量放大器、同步检波器及RC滤波器。IC1、IC2及IC6三个集成电路组成一个函数发生器。输出三角波信号，其中，IC1,R1,R2,C1形成迟滞比较器，使IC1输出为方波；IC2,C2,R2反向积分器，输出三角波，IC6,R9,R10形成正反馈网络10。微处理器能处理的信号应是数字信号，因此，在智能仪器的输入通道中加入能把模拟信号转换成数字信号的芯片即A/D转换器。使用A/D转换器时应先根据输入通道的总误差，选择A/D转换器的精度及分辨率。根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证智能仪器的实时性要求，对快速信号必须考虑采样/保持电路11。在选用A/D转换器时还应考智能仪器所处的环境选择A/D转换器的环境参数。不同A/D转换器有不同的输出状态，应根据计算机的接口特性选择输出状态。A/D转换器与微处理器的接口一般要完成的操作有微处理器发出启动转换信号，微处理器取回转换结束状态信号，读取转换的数据。主要是使用8051连接A/D转换器ADC0804,并从ADC0804输入0V到5V的类比电压，然后把输入的类比电压值在LCM上显示出来12。 ADC0804的引脚如图3-2所示： 图3-2集成电路管脚图1. CS: 芯片选择，低电位动作。2. RD: 读取转换的数字数据，低电位动作。3. WR: 要求ADC0804执行转换，低电位动作。4. CLKIN CLKR: AD转换时的始终脉冲。5. INTR：转换完成时，此引脚会变成低电位，所以将此引脚接到微处理器的中断引脚输入。6. +IN和-IN: 类比电压输入。7. DB0-DB7: 转换数据的输出。8. Vref/2: 比电压输入最高值的一半，如果输入的最高的类比电压是Vcc,这一只引脚可以空接。9 Vref: 类比电压输入最高值。ADC8084时必须有工作时钟，工作时钟可以直接在CLKIN与CLKR两只引脚外接 RC电路产生频率时，其转换时间为1/1.1RC;所以当ADC0804电阻10K,电容200pf时，其转换频率大约是： 1/（1.1x10kx200pf）=454kHz转换时间为1.1x10kx200pf=2.2us单片机则采用AT89S52，引脚图见图3-3：图3-3 单片机引脚图引脚功能特性如下：P1.0 T2（定时/计数器2外部计数脉冲输入），时钟输出 P1.1 T2EX（定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制） P2口P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。 在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。FLASH编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。 P3口P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。 P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能：端口引脚 第二功能 : P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1) P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) 此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。 RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 ALE/PROG当访问外部程存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出。 液晶显示器选用LCD1602如图3-4所示，该液晶显示器内置汉字库，并行连接，并可随意设置显示窗口的大小和位置，编程很方便。其与AT89S52的连接方式：图3-4 液晶显示器芯片图液晶显示器使用流程 LCD1602液晶显示器的使用流程如图3-5所示： 开启电源 硬件复位 延时30ms设置显示视窗和工作视窗大小 清屏REG F0h Bit3=1 延时20ms 设定工作模式和光标位置 写入字型 其它寄存器的起始设定 图3-5 液晶显示器流程图第四章电路图信号流程的调试以及出现问题的解决4.1总电路图的设计上面我向大家介绍了一下本次设计的研究的目的，方法意义，元器件的介绍，原理的论述，以及单元电路的具体内容，下面我就向大家展示一下本次设计总电路图的具体构造。电容传感器及检测电路如图4-1所示： 图4-1 电容传感器及检测电路 表头电路图如图4-2所示：图4-2 表头图将电容传感器与检测电路图的U0与表头图的箭头处相连就构成了本次设计的总体框图。电容检测方法采用交流法，此方法线性度好 、精度高、抗干扰能力及抗寄生电容能力强，适于现场检测。另外，此电路结构简单、稳定性好、体积小，适于便携式水分仪。将电容传感器与检测电路图的U0与表头图的箭头处相连就构成了本次设计的总体框图。电容检测方法采用交流法，此方法线性度好 、精度高、抗干扰能力及抗寄生电容能力强，适于现场检测。另外，此电路结构简单、稳定性好、体积小，适于便携式水分仪。输电路主要包括函数发生器、测量放大器、同步检波器及RC滤波器。具体的电路如图所示：IC1,IC2及IC6三个集成电路组成一个函数发生器。输出三角波信号，IC1、IC2及IC6三个集成电路组成一个函数发生器。W5输出信号通过低频滤波器输出为直流信号。为了实现粮食干燥在线控制，在干燥塔的出口和入口同时放置传感器，实现双传感器提取信号。传感器均采用圆柱型结构，圆柱体内芯为柱状绝缘实体，与圆柱外壁间形成电容传感器的双电极，圆柱体底部与外壁间留有一定间隙，以保证粮食的流动。在本次设计中采用电容式传器作为测量器件。该传感器是根据变介质型电容传感器设计的。被测粮食放入电容传感器两极板间时，由于粮食的含水量不同，从而使电容传感器的相对介电常数发生变化，即引起了电容值变化。在电容传感器一端施加一个正弦高频激励信号，则在其输出端必然产生一个衰减响应，而且，激励与响应信号是同频的，只是相位发生了平移，为了保证水分测量的精度，被测介质放入传感器内时应保证一致性，有规律流入传感器。同时，在传感器设计过程中，由于温度对湿度变化进而对电容变化的影响，而水分变化与电容变化呈非线性关系，因此，设计时应该考虑非线性补偿和温度补偿问题。因此，圆柱体外壁直径、绝缘实体高度与直径、圆柱体底部与外壁间隙值以及电容信号的引出方式均应在建立数学模型的基础上，通过科学计算与实验验证相结合得出。电容C为放入介质介电常数。的函数，介电常数。随被测介质水分变化而改变，通过测量传感器输出电容C的变化得到介质水分含量13。4.2信号流程原理工作原理：1. 粮食进入测试仪，水分测量传感根据粮食介电常数。自动转换成相应电参量，时基电路把电容转换成一定频率方波信号，单片机系统进行数据采集与处理。2. 粮食进入传感自动把烘干粮食温度值转换成相应电参量。由电缆送单片机系统进行数据采集3. 由单片机进行多组数据采集，采用数字滤波消除干扰，再根据数字模型实时进行计算，进行温度对测试水分值自动修正。 4. 时钟芯片为测试系统提供稳定的系统时钟自动计时。电路中的调零电阻器用来补偿传感器在室温下失调电压，电阻器RT、和RTz(或R/ tz)用于校正温度误差。由于桥路电阻器随着温度上升而增加使传感器两端的电压也增加。这个增加的电压会使传感器的灵敏度上升，也就是说给定加速度下它将输出更高的电压，如果保持传感器两端电压恒定，传感器的灵敏度就度正向变化系数大于负向灵敏度系数.所以.满偏输出趋向于随着温度而增加。电阻器RT可以在温度上升时旁路掉一部分桥路电流.从而抵消上述效应。类似地.，Rtz或Qtz对失调的漂移进行校正。电路中选择RTz还是Qtz取决于失调的温度漂移方向14。4.3外界干扰及出现问题的解决 众所周知，不同介质的温度、湿度均能引起电容传感器介电系数的变化。我们利用了不同介质的湿度(即含水量)引起电容传感器的电容量变化来间接测量粮食水分，但是温度的变化引起电容传感器电容量变化却对粮食水分的测量造成了一定的干扰。研究表明:不同水分的粮食，在相同的温度环境下，所引起的传感器电容量变化是非线性的;同一水分的粮食在不同的温度下，所引起变化其斜率亦不同。针对上述情况，我们充分发挥了单片机运行速度快的优势，以检测的粮食温度为数据表入口地址，在此基础上又以粮食水分信号为水分数据表地址进行查表处理。这在实际使用中取得了较好的效果，每间隔 2秒就能对测量的粮食温度、水分值刷新一次，使粮食烘干生产过程中各种工艺参数的调整有了一定的依据。在研制过程中我们还发现，粮食的容重也能对电容传感器的测量数据带来干扰。不同产地的同一品种粮食，丰收年份/欠收年份的同一品种粮食由于其容重不同，传感器输出的信号也不相等。为解决粮食容重及杂质含量等干扰因素对粮食水分测试仪精度的影响，我们充分发挥了单片机软件优越性，增设了水分键盘修正功能。在实施过程中，我们将粮食水分测量范围划分为4个区段，即低水分段;中水分r段;中水分II段;高水分段。在每个段都能按照不同的温度进行水分的微调。这样，在现场实际运行时，就能对照烘箱烘干法化验结果，对在线检测的粮食水分值进行微量修正，确保了WS-r型粮食温度水分检测仪的准确测量、可靠运行15。 产生误差的具体原因： 由于电容法检测粮食水分的影响因素较多，所以误差产生的原因也较复杂。根据参考文献及本次实验可以看出，产生误差的主要来源有以下几个方面： 1. 操作误差 在测试样品时，人为操作对检测结果有一定的影响。人为操作决定了样品在传感器中的堆积情况，所以，样品每次装入的空隙度可能相差很大，直接影响了测量结果。这种误差可以通过改进实验装置及严格操作规程加以削弱，但完全消除是不可能的。 2. 样品含水率不均匀 在配制样品时，若配制操作不规范，就会产生样品的含水率不均匀问题。在数据采样时，同一样品的检测结果将会相差较大，所以，配制样品时一定按规则配制。在现场检测中，可采用多次抽样进行检测，利用剔除粗大误差的方法，得到合理的水分值。 3. 环境误差 环境误差是由于环境因素影响检测结果而产生的误差。例如环境温度、湿度、灰尘、电磁干扰、机械振动等，使检测系统产生检测误差。在毫伏级输出时，电磁干扰较为突出。所以，在传感器及其检测电路设计上，要特别注意抗干扰设计。 4. 数据处理误差 数据处理误差是对检测数据进行运算处理时产生的误差，包括数值化误差、计算误差等。采用去除粗大误差;合理保留有效数字位数和数字修约方法，可减小数据处理误差15。 结 论粮食是人们生活中的主要食物来源。在国民经济建设及各个行业中起着举足轻重的作用。粮食质量的好坏倍受人们的关注，而粮食中的水分是影响粮食质量的重要因素，它也是国内外粮食部门严格控制的一项重要质量指标。粮食的水分检测在征购、生产、加工、储藏、运输和消费等过程中一直是有关部门十分重视的环节。本次设计采用圆芯柱形传感器，振动峰值传感器的结构和调理电路，它具有高可靠性、高灵敏度、功耗低、响应时间短等特点。该传感器可对运动物体的振动状态进行定量测量。可广泛应用航空、航人、机械、车辆、舰船、建筑、桥梁等方而的测量。本次设计所采用的检测电路为抗干扰电路，检测电路主要包括函数发生器，测量放大器，同步检波器及R/C滤波器。该电路具有结构简单，体积小，稳定性好，适于便携水分仪特点16。参考文献1陈惟蓉.电磁学M.北京:清华大学出版社,1994:161-162.2丛选忠.大学物理教程（中册）