一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱中的待測(cè)西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)待測(cè)物體衰減后與信號(hào)調(diào)理電路輸入端相連，信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)濾波電路與控制器輸入端相連；信號(hào)發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號(hào)頻率，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，無(wú)需采用成品的LCR電橋測(cè)試儀，因而無(wú)需涉及PC機(jī)做后期數(shù)據(jù)處理，易于市場(chǎng)推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其涉及測(cè)量西紅柿介電特性的檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]介電特性檢測(cè)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行果蔬的成熟度判定和品質(zhì)篩選中具有重要的研究?jī)r(jià)值和巨大的應(yīng)用潛力。目前介電特性平臺(tái)尚無(wú)成形的產(chǎn)品，而針對(duì)果蔬的介電特性的檢測(cè)也是基于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建的測(cè)試系統(tǒng)。但是現(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)均采用成品的LCR電橋測(cè)試儀，其需要連接PC機(jī)做后期的數(shù)據(jù)處理，不利于在嵌入式系統(tǒng)上直接實(shí)現(xiàn)介電特性的測(cè)量和顯示。
[0003]專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810044648.3的專(zhuān)利公開(kāi)了一種利用介電特性無(wú)損檢測(cè)芹菜品質(zhì)變化的方法及裝置，該裝置采用LCR電橋測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為克服上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱中的待測(cè)西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)待測(cè)物體衰減后與信號(hào)調(diào)理電路輸入端相連，信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)濾波電路與控制器輸入端相連；信號(hào)發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號(hào)頻率。
[0006]進(jìn)一步的，信號(hào)調(diào)理電路包括由取樣精密電阻R、電阻R2、電容Cl、可調(diào)電阻R3、運(yùn)算放大器構(gòu)成的同比例放大電路；可調(diào)電阻R3經(jīng)電阻R2與電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路將輸出信號(hào)反饋至運(yùn)算放大器反相端；運(yùn)算放大器同相端經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，運(yùn)算放大器反相端經(jīng)電阻R接地。
[0007]進(jìn)一步的，信號(hào)調(diào)理電路包括由取樣精密電阻R、R2、Cl、可調(diào)電阻R3、運(yùn)算放大器構(gòu)成的同比例放大電路；可調(diào)電阻R3經(jīng)R2與Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路將輸出信號(hào)反饋至運(yùn)算放大器反相端；運(yùn)算放大器同相端經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，運(yùn)算放大器反相端經(jīng)電阻R接地。
[0008]進(jìn)一步的，信號(hào)濾波電路為由R4、C2構(gòu)成的低通濾波器，用于濾除高頻噪聲信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步的，測(cè)試箱為由鐵皮制成的屏蔽箱，測(cè)試箱內(nèi)含有對(duì)稱(chēng)放置的左電極板、右電極板。
[0010]進(jìn)一步的，信號(hào)發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，無(wú)需采用成品的LCR電橋測(cè)試儀，因而無(wú)需涉及PC機(jī)做后期數(shù)據(jù)處理，易于市場(chǎng)推廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的原理圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)濾波電路圖；

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示，西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置包括信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱、取樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)濾波電路以及控制器。
[0016]信號(hào)發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，可產(chǎn)生信號(hào)頻率為
0.2Hz-2MHz，其用于產(chǎn)生介電特性測(cè)試所需的中波或者微波信號(hào)。
[0017]測(cè)試箱4為由長(zhǎng)500mm、寬300mm、高300mm的長(zhǎng)方體制成的屏蔽鐵皮箱，其內(nèi)部固定有呈對(duì)稱(chēng)的左電極板1、右電極板2，左右電極板之間放置有待測(cè)物西紅柿3。信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的輸出信號(hào)經(jīng)測(cè)試箱接口端子5通過(guò)屏蔽雙絞線6連接至左電極板1，右電極板2經(jīng)屏蔽雙絞線7及測(cè)試箱接口端子5與取樣電路輸入端相連。
[0018]取樣電路用于實(shí)時(shí)采集信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)待測(cè)物體衰減后所得的電壓信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱中的待測(cè)西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；取樣電路將采集到的待測(cè)物衰減電壓信號(hào)送至信號(hào)調(diào)理電路，后經(jīng)信號(hào)濾波送至控制器。
[0019]信號(hào)調(diào)理電路和信號(hào)濾波電路用于對(duì)采集的待測(cè)物衰減小信號(hào)電壓進(jìn)行放大和限幅，并濾除雜波干擾。
[0020]控制器采用高精度浮點(diǎn)處理器TMS320F28335，內(nèi)部含有ADC外設(shè)，可直接測(cè)量采集的電壓信號(hào)。
[0021]如圖2所示為信號(hào)調(diào)理電路和信號(hào)濾波電路。
[0022]信號(hào)調(diào)理電路包括由取樣精密電阻R、電阻R2、電容Cl、可調(diào)電阻R3、運(yùn)算放大器構(gòu)成的同比例放大電路；可調(diào)電阻R3經(jīng)電阻R2與電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路將輸出信號(hào)反饋至運(yùn)算放大器反相端；運(yùn)算放大器同相端經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，運(yùn)算放大器反相端經(jīng)電阻R接地；可調(diào)電阻R3輸出基準(zhǔn)電壓由穩(wěn)壓二極管Dl獲得。取樣電阻R上的電壓為其與待測(cè)物體間的分壓所得。
[0023]信號(hào)濾波電路為由電阻R4、電容C2構(gòu)成的低通濾波器，用于濾除高頻噪聲信號(hào)，輸出信號(hào)為Vout。由于TMS320F28335要求輸入的模擬電壓范圍為0-3.3V，為防止信號(hào)輸入電壓超過(guò)該值，利用二極管D2設(shè)置了保護(hù)電路，當(dāng)輸出電壓高于3.3V時(shí)，輸出電壓被強(qiáng)制為3.3V。
[0024]當(dāng)測(cè)試箱內(nèi)放置有待測(cè)物西紅柿?xí)r，可設(shè)置信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生Vpp為+5V，頻率為500Hz的正弦波電壓信號(hào)，該信號(hào)施加于電極板上，經(jīng)過(guò)待測(cè)衰減后，取樣端可取出10-300mV的采樣電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路可形成0.1V-3.3V的直流信號(hào)，此信號(hào)可直接被控制器讀出并存儲(chǔ)。同時(shí)可調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的幅度、頻率或者信號(hào)類(lèi)型，則控制端采集的輸出信號(hào)會(huì)發(fā)生不同的變化。通過(guò)該無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)測(cè)量待測(cè)物體的介電特性。
[0025]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試箱中的待測(cè)西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)待測(cè)物體衰減后與信號(hào)調(diào)理電路輸入端相連，信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)濾波電路與控制器輸入端相連；信號(hào)發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號(hào)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，信號(hào)調(diào)理電路包括由取樣精密電阻R、電阻R2、電容Cl、可調(diào)電阻R3、運(yùn)算放大器構(gòu)成的同比例放大電路；可調(diào)電阻R3經(jīng)電阻R2與電容Cl構(gòu)成的并聯(lián)電路將輸出信號(hào)反饋至運(yùn)算放大器反相端；運(yùn)算放大器同相端經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，運(yùn)算放大器反相端經(jīng)電阻R接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，信號(hào)濾波電路為由電阻R4、電容C2構(gòu)成的低通濾波器，用于濾除高頻噪聲信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，測(cè)試箱為由鐵皮制成的屏蔽箱，測(cè)試箱內(nèi)含有對(duì)稱(chēng)放置的左電極板、右電極板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，信號(hào)濾波電路與控制器之間還設(shè)有保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，保護(hù)電路為二極管D2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于西紅柿介電特性測(cè)量的無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于，信號(hào)發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。
【文檔編號(hào)】G01R27/26GK203838249SQ201420234259
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】周傳璘, 肖永軍, 馬洪華, 趙娜 申請(qǐng)人:湖北工程學(xué)院