本发明专利技术公开了电容式水分分析仪，包括：数据采集模块、主控模块；所述数据采集模块，用于采集待检测谷物的重量、并检测流经所述待检测谷物的电流的频率,所述数据采集模块包括：压力采集子模块和频率采集子模块；所述主控模块，由用于通过预设设定的计算规则，根据所述待检测谷物的所述重量和所述频率，确定所述待检测谷物的水分值，其中，所述主控模块由型号为PIC18F458的单片机组成。应用本发明专利技术，可以提高待检测谷物水分测量的准确性。
Capacitive moisture analyzer
The invention discloses a capacitive moisture analyzer, including data acquisition module, main control module; the data acquisition module is used for collecting, detecting grain weight and grain to be detected through the detection of the current frequency, the data acquisition module includes pressure acquisition module and frequency acquisition module; the the main control module, the default settings for the calculation rules, according to the weight of the grain to be detected and the frequency of the grain moisture detection to determine the value, among them, the main control module is composed by type PIC18F458 mcu. With the invention, the accuracy of the moisture measurement of the grain to be detected can be improved.
【技术实现步骤摘要】
一种电容式水分分析仪
本专利技术涉及水分检测领域，特别涉及一种电容式水分分析仪。
技术介绍
谷物含水率是特定谷物中包含的水分与重量的比值，是影响谷物品质的一个重要因素。实际应用中，谷物含水率可以决定了谷物贮藏的安全性，也同样谷物加工工艺与流通过程需要用到。例如在谷物的加工过程需要进行干燥，干燥是要达到减少谷物中水分含量的目的，通常是采用同热风或者直接对谷物进行加热，以降低谷物的含水率，但是干燥到什么程度可以停止，需要由获得的谷物含水率进行决定。从而，在对谷物的加工过程中可以不影响谷物营养成分及品质。现有技术中的水分分析直接通过电容传感器获得待检测谷物的水分值，并未考虑到周围环境对于水分值的影响，影响测量结果的准确性不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电容式水分分析仪，以提高待检测谷物的水分检测的准确性。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种电容式水分分析仪，包括：数据采集模块、主控模块、显示模块和电源模块；所述数据采集模块，用于采集待检测谷物的重量、并检测流经所述待检测谷物的电流的频率,所述数据采集模块包括：压力采集子模块和频率采集子模块；所述压力采集子模块包括：压力传感器采集到的数据经过电阻R10和电阻R14发送至AD转换器，所述AD转换器的型号为HX711，所述AD转换器的引脚1连接电压VCC并通过电容C8、C9接地，并通过电感L1与引脚16相连，所述AD转换器的引脚2通过电阻R11连接至三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极与所述电容VCC相连，所述三极管Q4的集电极与所述AD转换器的引脚3相连，且所述引脚3与电压VDD相连，且所述电压VDD通过电阻R12所述AD转换器的引脚4相连，所述引脚4通过电阻R15与所述AD转换器的引脚5相连并接地，所述AD转换器的引脚6通过电容C15接地，所述AD转换器的引脚7和引脚8分别与所述压力传感器的数据分别与所述电阻R10和所述电阻R14相连，用于接收所述压力传感器采集到的数据，所述AD转换器的引脚11和引脚12分别与所述主控模块相连；频率采集子模块包括：电容传感器采集到的数据经过电阻R1电容C1和电容C3组成的滤波器后传输至电感LH1的引脚1，所述电感LH1的引脚3、引脚4和引脚5相连接，且均与电压VCC相连，所述电压VCC经过电容C2接地；所述电感LH1的引脚5通过电阻R2与所述电感LH1的引脚2连接至三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极与发射极之间并联电容C4，所述三极管Q1的发射极通过并联连接的电容C8和电阻R8接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R4与电压VCC相连，且通过电阻R7与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极接地；所述三极管的基极通过电容C6接地；所述三极管Q1通过电容C5与三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的基极通过电阻R5与所述三极管Q2的集电极相连并与电压VCC相连，所述三极管Q2通过电阻R9接地；所述三极管Q2发射极通过电容C7与三极管Q3的基极相连，且所述三极管Q3的基极通过电阻R6与所述三极管Q3的集电极相连，且所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与电容L1与电压VCC相连，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极与脉冲计数器相连，所述脉冲计数器的输出端与所述主控模块相连，所述脉冲计数器的型号为：74HC4024D；所述主控模块，由用于通过预设设定的计算规则，根据所述待检测谷物的所述重量和所述频率，确定所述待检测谷物的水分值，其中，所述主控模块由型号为PIC18F458的单片机组成；所述电源模块包括：输入模块U3为电源接口用于接收输入电压，经过电容C1滤波后输入至电压转换芯片U1，所述电压转换芯片U1的型号为SPX1117-5.0，所述电压转换芯片U1经过变压输出后经过电容C2滤波并通过二极管D1后输出电压VCC_1，所述输出电压VCC_1连接电容C3并将滤波后的电压输入至电压转换芯片U2，所述电压转换芯片U2输出端与电容C4相连，输出电压VCC，且电容C4的另一端接地；所述显示模块包括：LCD的型号为JLX12864G-332-2-BN，所述LCD的数据总线引脚1和引脚2连接VCC，引脚4至引脚7、引脚10至引脚13分别通过LCD_D7至LCD_D4、LCD_D3至LCD_D0和所述主控模块的数据引脚相连，引脚8至引脚9通过控制信号LCD_ON、LCD_CD，以及引脚14-引脚16通过控制信号LCD_RD、LCD_RW、LCD_RS与所述主控模块相连。可选的，所述数据采集模块还用包括于采集所述待检测谷物所在环境的温度值的温度采集子模块，所述温度采集子模块包括：温度传感器与电容C11相连，且所述电容C11的一端通过电阻R9连接到电压VCC，另一端通过连接至所述主控模块，且通过电阻R13、电容C13接地。可选的，还包括：报警模块，所述报警模块，用于所述主控模块根据所述水分值进行报警；所述报警模块包括：语音控制芯片U7和扬声器SPK1，所述语音控制芯片U7的引脚2和引脚3与SPK1相连，所述语音控制芯片U7的引脚1和与电容C14的一端相连，所述电容C14的另一端与所述语音控制芯片U7的引脚5相连；所述语音控制芯片U7的引脚6、引脚7和引脚8分别与所述主控模块相连，其中，所述语音控制芯片U7的型号为：SC8035。(1)、本专利技术的一种电容式水分分析仪，通过待检测谷物的重量和频率获得待检测谷物的水分值相比较现有技术中只通过水分传感器获得待检测谷物的水分值，能够提高水分值的准确度；另外，本专利技术实施例还考虑待检测谷物周围的环境温度，进一步获得待检测谷物的水分值，因此，能够消除温度对待检测谷物与水分值的影响，达到了提高待检测谷物水分值测量的准确性；(2)、本专利技术的一种电容式水分分析仪，通过使用采集单元中的脉冲计数器能够提高脉冲计数的准确性，并在计数之前通过滤波和放大处理消除环境造成对测量结果的影响；(3)、本专利技术的一种电容式水分分析仪，能够根据测量结果进行报警，能够提醒用户测量结果，以便用户进行进一步处理，且不用用户一直处于对设备的监控状态，提高了用户体验。附图说明图1是本专利技术的采集模块的电路图；图2是本专利技术的电压转换的电路图；图3是本专利技术的显示电路的电路图；图4为本专利技术的主控模块的电路图；图5是本专利技术的温度采集子模块的电路图；图6为本专利技术的报警模块的电路图；图7为本专利技术的按键模块的电路图。具体实施方式为使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本专利技术技术方案进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术技术方案，并不用于限制本专利技术技术方案的范围。一种电容式水分分析仪，的数据采集模块、主控模块如图1所示，具体包括：压力采集子模块和频率采集子模块；所述压力采集子模块包括：压力传感器采集到的数据经过电阻R10和电阻R14发送至AD转换器，所述AD转换器的型号为HX711，所述AD转换器的引脚1连接电压VCC并通过电容C8、C9接地，并通过电感L1与引脚16相连，所述AD转换器的引脚2通过电阻R11连接至三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极与所述电容VCC相连，所述三极管Q4的集电极与所述AD转换器的引脚3相连，且所述引脚3与电压VDD本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式水分分析仪，其特征在于，包括：数据采集模块、主控模块、显示模块和电源模块；所述数据采集模块，用于采集待检测谷物的重量、并检测流经所述待检测谷物的电流的频率,所述数据采集模块包括：压力采集子模块和频率采集子模块；所述压力采集子模块包括：压力传感器采集到的数据经过电阻R10和电阻R14发送至AD转换器，所述AD转换器的型号为HX711，所述AD转换器的引脚1连接电压VCC并通过电容C8、C9接地，并通过电感L1与引脚16相连，所述AD转换器的引脚2通过电阻R11连接至三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极与所述电容VCC相连，所述三极管Q4的集电极与所述AD转换器的引脚3相连，且所述引脚3与电压VDD相连，且所述电压VDD通过电阻R12所述AD转换器的引脚4相连，所述引脚4通过电阻R15与所述AD转换器的引脚5相连并接地，所述AD转换器的引脚6通过电容C15接地，所述AD转换器的引脚7和引脚8分别与所述压力传感器的数据分别与所述电阻R10和所述电阻R14相连，用于接收所述压力传感器采集到的数据，所述AD转换器的引脚11和引脚12分别与所述主控模块相连；频率采集子模块包括：电容传感器采集到的数据经过电阻R1电容C1和电容C3组成的滤波器后传输至电感LH1的引脚1，所述电感LH1的引脚3、引脚4和引脚5相连接，且均与电压VCC相连，所述电压VCC经过电容C2接地；所述电感LH1的引脚5通过电阻R2与所述电感LH1的引脚2连接至三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极与发射极之间并联电容C4，所述三极管Q1的发射极通过并联连接的电容C8和电阻R8接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R4与电压VCC相连，且通过电阻R7与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极接地；所述三极管的基极通过电容C6接地；所述三极管Q1通过电容C5与三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的基极通过电阻R5与所述三极管Q2的集电极相连并与电压VCC相连，所述三极管Q2通过电阻R9接地；所述三极管Q2发射极通过电容C7与三极管Q3的基极相连，且所述三极管Q3的基极通过电阻R6与所述三极管Q3的集电极相连，且所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与电容L1与电压VCC相连，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极与脉冲计数器相连，所述脉冲计数器的输出端与所述主控模块相连，所述脉冲计数器的型号为：74HC4024D；所述主控模块，由用于通过预设设定的计算规则，根据所述待检测谷物的所述重量和所述频率，确定所述待检测谷物的水分值，其中，所述主控模块由型号为PIC18F458的单片机组成；所述电源模块包括：输入模块U3为电源接口用于接收输入电压，经过电容C1滤波后输入至电压转换芯片U1，所述电压转换芯片U1的型号为SPX1117‑5.0，所述电压转换芯片U1经过变压输出后经过电容C2滤波并通过二极管D1后输出电压VCC_1，所述输出电压VCC_1连接电容C3并将滤波后的电压输入至电压转换芯片U2，所述电压转换芯片U2输出端与电容C4相连，输出电压VCC，且电容C4的另一端接地；所述显示模块包括：LCD的型号为JLX12864G‑332‑2‑BN，所述LCD的数据总线引脚1和引脚2连接VCC，引脚4至引脚7、引脚10至引脚13分别通过LCD_D7至LCD_D4、LCD_D3至LCD_D0和所述主控模块的数据引脚相连，引脚8至引脚9通过控制信号LCD_ON、LCD_CD，以及引脚14‑引脚16通过控制信号LCD_RD、LCD_RW、LCD_RS与所述主控模块相连。...
【技术特征摘要】
1.一种电容式水分分析仪，其特征在于，包括：数据采集模块、主控模块、显示模块和电源模块；所述数据采集模块，用于采集待检测谷物的重量、并检测流经所述待检测谷物的电流的频率,所述数据采集模块包括：压力采集子模块和频率采集子模块；所述压力采集子模块包括：压力传感器采集到的数据经过电阻R10和电阻R14发送至AD转换器，所述AD转换器的型号为HX711，所述AD转换器的引脚1连接电压VCC并通过电容C8、C9接地，并通过电感L1与引脚16相连，所述AD转换器的引脚2通过电阻R11连接至三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极与所述电容VCC相连，所述三极管Q4的集电极与所述AD转换器的引脚3相连，且所述引脚3与电压VDD相连，且所述电压VDD通过电阻R12所述AD转换器的引脚4相连，所述引脚4通过电阻R15与所述AD转换器的引脚5相连并接地，所述AD转换器的引脚6通过电容C15接地，所述AD转换器的引脚7和引脚8分别与所述压力传感器的数据分别与所述电阻R10和所述电阻R14相连，用于接收所述压力传感器采集到的数据，所述AD转换器的引脚11和引脚12分别与所述主控模块相连；频率采集子模块包括：电容传感器采集到的数据经过电阻R1电容C1和电容C3组成的滤波器后传输至电感LH1的引脚1，所述电感LH1的引脚3、引脚4和引脚5相连接，且均与电压VCC相连，所述电压VCC经过电容C2接地；所述电感LH1的引脚5通过电阻R2与所述电感LH1的引脚2连接至三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极与发射极之间并联电容C4，所述三极管Q1的发射极通过并联连接的电容C8和电阻R8接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R4与电压VCC相连，且通过电阻R7与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极接地；所述三极管的基极通过电容C6接地；所述三极管Q1通过电容C5与三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的基极通过电阻R5与所述三极管Q2的集电极相连并与电压VCC相连，所述三极管Q2通过电阻R9接地；所述三极管Q2发射极通过电容C7与三极管Q3的基极相连，且所述三极管Q3的基极通过电阻R6与所述三极管Q3的集电极相连，且所述三极管Q3的集电极通过电阻R3与电容L1与电压VCC相...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹建辉，程胜利，周俊立，
申请(专利权)人：合肥艾瑞德电气有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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