粮食水分测量仪测量通道设计.doc

辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 信号变换综合设计信号变换综合设计 课程设计 论文 课程设计 论文 题目 题目 粮食水分测量仪测量通道设计粮食水分测量仪测量通道设计 院 系 院 系 电气工程学院电气工程学院 专业班级 专业班级 测控测控121121 学学 号 号 120301059120301059 学生姓名 学生姓名 郑昊郑昊 指导教师 指导教师 王俊生王俊生 起止时间 起止时间 2 22014 12 29 2014 1 9 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 课程设计 论文 报告的内容及其文本格式课程设计 论文 报告的内容及其文本格式 1 课程设计 论文 报告要求用 A4 纸排版 单面打印 并装订成册 内容包括 封面 包括题目 院系 专业班级 学生学号 学生姓名 指导教师姓名 起止时间等 设计 论文 任务及评语 中文摘要 黑体小二 居中 不少于 200 字 目录 正文 设计计算说明书 研究报告 研究论文等 参考文献 2 课程设计 论文 正文参考字数 2000 字周数 3 封面格式 4 设计 论文 任务及评语格式 5 目录格式 标题 目录 小二号 黑体 居中 章标题 四号字 黑体 居左 节标题 小四号字 宋体 页码 小四号字 宋体 居右 6 正文格式 页边距 上 2 5cm 下 2 5cm 左 3cm 右 2 5cm 页眉 1 5cm 页脚 1 75cm 左侧装订 字体 一级标题 小二号字 黑体 居中 二级标题 黑体小三 居左 三级标题 黑体四号 正 文文字 小四号字 宋体 行距 20 磅行距 页码 底部居中 五号 黑体 7 参考文献格式 标题 参考文献 小二 黑体 居中 示例 五号宋体 期刊类 序号 作者 1 作者 2 作者 n 文章名 期刊名 版本 出版年 卷次 期次 页次 图书类 序号 作者 1 作者 2 作者 n 书名 版本 出版地 出版社 出版年 页次 本科生课程设计 论文 IV 课程设计 论文 任务及评语课程设计 论文 任务及评语 院 系 电气工程学院 教研室 注 成绩 平时20 论文质量60 答辩20 以百分制计算 学 号120301059学生姓名郑昊专业班级测控122班 课程设计 论文 题目 粮食水分测量仪测量通道设计 课程设计 论文 任务 设计任务 粮食水分是粮食存储时的极为重要的参数 粮食仓储时要求含水量 保持在一定的数值 这样才能保证粮食在仓储时不变质 设计一个粮仓水分检 测系统的测量通道 主要应用于粮库 粮油加工企业的粮食保管和仓储水分测 量 不同粮食水分含量要求不同 如稻谷 13 5 大豆 13 小麦 12 5 花生仁 8 玉米 13 5 高粱 13 模拟实现时 采用大小不同的电容器代替 根据电容的 大小 输出不同的电压 进行电路仿真 或进行电路板焊接 进度计划 1 布置任务 查阅资料 理解掌握系统的设计要求 2 天 2 设计相应的传感器 设计硬件电路图 2 天 3 计算器件参数 选择元器件型号绘制硬件电路图 3 天 4 仿真调试或硬件电路焊接 调试 2 天 5 撰写 打印设计说明书 答辩 1 天 指导教师评语及成绩 平时 论文质量 答辩 总成绩 指导教师签字 年 月 日 本科生课程设计 论文 V 摘 要 粮食是人们的主要食物来源 所以粮食质量的好坏多年来都备受关注 过去 由于检测手段的不完善 我国每年都会有数十亿斤的粮食由于水分含量过高在运 输过程中霉变 生虫等状况 造成大量的损失 由此可见 粮食水分的测量就十 分重要了 本次设计应用了电容式传感器 开放运算放大电路 滤波电路 A D 转换电 路和声光报警电路几大电路来实现粮食水分的检测以及报警 用电容法测量谷物水分的在线检测仪能实时检测粮食的水分 温度等情况 并可以随时记录当前的水分值 温度值 具有高效性 实用性 运用在现实的实 验中也显示该系统运行可靠 操作简单 测量精准 测量误差小于等于 0 5 而 且 该方法具有成本低 体积小 检测速度快等优点 关键词 粮食水分 水分测量 声光报警 本科生课程设计 论文 VI 目 录 第 1 章绪论 1 第 2 章 课程设计的方案 2 2 1 概述 2 2 2 系统组成总体结构 2 第 3 章 硬件设计 3 3 1 单片机最小系统设计 3 3 1 1 3 3 1 2 3 3 2 3 第 4 章 软件设计 4 4 1 4 4 2 4 第 5 章 系统测试与分析 实验数据及分析 5 第 6 章 课程设计总结 6 参考文献 7 论文内容变化后 右键单击目录区域 选择 更新域 再选择 更新整个目录 确定 本科生课程设计 论文 1 第 1 章 绪论 目前 国内外在粮食水分的检测技术方面都发展的十分迅速 产生多种粮食 水分检测的方法 大体可以分为直接法和间接法两类 直接法是通过化学方法和 干燥方法 直接检测出粮食的绝对含水量 检测精度高 但是费时且不适合在线 检测和现场检测 间接检测是通过检测有水分有关的物理量从而间接的测量水分 一般速度较快 适合用于在线监测 在过去 由于检测手段的不完善 我国每年都会有数十亿斤的粮食由于水分 含量过高在运输过程中霉变 生虫等状况 造成大量的损失 由此可见 粮食水 分的测量就十分重要了 为了能更准确的检测出粮食所含水分 以确保在运输 贮存时能减少粮食的 变质 本次研究主要利用了电容式传感器等进行粮食水分测量仪测量通道的设计 本科生课程设计 论文 2 课程设计的方案 1 1 概述 本次设计主要是综合应用所学知识 设计粮食水分测量仪测量通道 并在实 践的基本技能方面进行一次系统的训练 能够较全面地巩固和应用测控电路和传 感器课程中所学的基本理论和基本方法 并初步掌握传感器的选择和应用 应用场合 应用于粮食水分测量 运用电容式传感器检测粮食所含水分 方 便日常生活中粮食的贮藏运输等 系统功能介绍 应用电容式传感器 改变电容的大小 输出不同的电压 通 过放大和滤波将电压值放大到合适的区间 然后转换成数字信号 最后利用蜂鸣 器和光敏二极管实现超限时的声光报警 1 2 系统组成总体结构 电容式传感器 放大电路 滤波电路 A D 转换 报警电路 本科生课程设计 论文 3 第 2 章 硬件设计 2 1 电容传感器电路设计 图 3 1 电容传感器电路 实验采用的传感器结构为 R 40mm r 15mm L 80mm 的圆芯柱形的电容传感 器 其表达式如下 2 2 ln 1 L C R R 采用 60V 的交流电源供电 2 2 开方运算放大电路 根据电路原件的选取计算出电容传感器电路的输出的电压值 比较计算值和 实验给定的要求值 电容传感器电路的输出电压值远大于要求值 所以运用开方 运算放大电路来放大输出电压已达到实验要求值 实验中运用开方运算放大器的电路图如下图所示 本科生课程设计 论文 4 图 3 2 开方运算放大电路 2 3 滤波电路 图 3 3 滤波电路 由于电源为交流电源 所以滤波电路运用二阶带通滤波电路以达到更好的效 果 本科生课程设计 论文 5 2 4 A D 转换电路 图 3 4 A D 转换电路 2 5 声光报警电路 本科生课程设计 论文 6 第 3 章 仿真与分析 总体电路图总体电路图 本科生课程设计 论文 7 第 4 章 总结 粮食是人们的主要食物来源 所以粮食质量的好坏多年来都备受关注 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 粮食水分检测在粮食的征购 生产 加工贮藏和运输等一直都是 相关部门 本次设计采用圆芯柱形的电容传感器 它具有高可靠性高灵敏度 本科生课程设计 论文 8 第 5 章 课程设计总结 对所设计内容 方法 取得的效果 问题的解决方案等方面作技术方面的总 结 表 6 1 1988 1997 年各年的产品产量 万吨 年份19901991199219931994199519961997 产量2 4082 7333 0943 3573 2853 7303 8133 886 从表中可以看出 注意 表格内容用五号宋体或更小字号 选定某种样式后 全文应统一 5 号黑体 上空一行 5 号宋体 表下空一行 5 号宋体或更 小字号 本科生课程设计 论文 9 参考文献 1 徐亲知 陈淑华 石油经济学 第二版 哈尔滨 黑龙江人民出版社 1988 38 135 2 米契尔 卡特 罗德尼 马多克 合理预期理论 余永定译 北京 中国金融出版 社 1988 43 85 3 张文中 论石油价格与石油工业发展 世界石油经济 1990 2 14 21 4 齐中英 叶元煦 对我国能源问题的回顾与思考 邱大雄 市场经济与中国能源发 展战略论文集 北京 原子能出版社 1992 53 58 5 黄良君 大庆地区经济发展战略研究 哈尔滨工业大学硕士学位论文 1994 23 30 6 李欣 世界石油市场发展趋势预测 国务院发展研究中心信息网 7 Allamaraju Subrahmanyam Professional Java Server Programming J2EE Edition W