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1、本科毕业设计(论文)粮食烘干塔中温度水分智能检测系统设计燕 山 大 学2010年 6 月本科毕业设计(论文)粮食烘干塔中温度水分智能检测系统设计学院(系)： 电气工程学院 专 业：测控技术与仪器 学生姓名： 学 号： 指导教师： 答辩日期： 2010年6月 燕山大学毕业设计(论文)任务书学院：电气工程学院 系级教学单位：仪器科学与工程系 学号学生姓名专 业班 级精仪06-2题目题目名称粮食烘干塔中温度水分智能检测系统设计题目性质1.理工类：工程设计 ( )；工程技术实验研究型( )；理论研究型( )；计算机软件型( )；综合型( )2.管理类( )；3.外语类( )；4.艺术类( )题目类型1
2、.毕业设计( ) 2.论文( )题目来源科研课题( ) 生产实际( )自选题目( ) 主要内容设计内容：1、了解各种水分测量方法；2、了解插杆式水分传感器测量原理；3、测温传感器得的选择，检测系统的设计(包括硬件、软件部分、根据实际情况工作量若过大则删去软件设计部分可能)基本要求查询参考5本以上与课题相关的文献资料，其中至少一本外文资料；进行5000字以上的课题相关内容的外文资料翻译；完成20000字以上的论文，若有余力可进行部分实验；参考资料1、 单片机应用设计手册2、 传感器原理与设计；3、 新型电路设计原理及实例介绍4、 智能化测量控制仪表原理与设计5、 新型粮食水分快速测定仪的研究6、
3、 创新思维方法论周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容理解课题内容；资料信息的查询收集；结合教师要求和课题内容确定研究计划；测量原理和测量方法的相关理论分析计算；仪器的总体设计；仪器各部分的硬件、软件设计对研究内容的总体分析、综合、校正，挖掘课题研究的创新点和不足；整理资料、撰写论文、论文答辩。指导教师：崔建新职称： 讲师 2009 年 12月20 日系级教学单位审批： 年 月 日摘要摘要我国是占世界人口五分之一的农业大国，粮食的安全储藏是关系到国计民生的重大战略问题，也是国家为防止战争、灾荒以及其他突发性事件而采取的有效地措施，影响粮食安全储藏的主要因素是水分含量，水分含
4、量过高，升华反应加剧，必然引起粮食“发烧”和霉变，造成不可挽回的经济损失。受气候条件影响，我国东北地区和华北地区每年秋收后都要收购大量的潮粮(即高水分粮食)，其中仅东北地区每年收购潮粮就在500亿斤以上。为保证粮食的安全储藏，潮粮入库前必须进行烘干处理。本文研制了一种粮食烘干塔温度水分智能检测系统。与其它的温度、水分传感器相比，数字温度传感器DS1621及插杆式水分传感器具有使用方便、测量精度高等优点。本文还详细介绍了粮食烘干塔温度水分测试系统的硬件结构，并对检测数据的处理进行了有益的探讨。关键词烘干塔；DS1621；插杆式；水分传感器I 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractChin
5、a is one fifth of the worlds large agricultural population. Safety storge of grain is an important task related to the national economy and the peoples livelihood and the country for the prevention of war, famine and other emergencies and taking the effective measures to influence food security.The
6、main factor is the storage moisture content,moisture content is too high,sublimation reaction in tensification will inevitably lead to food “fever” and mildew,resulting in irreparabl for grain dryer.Comparing with the other sensors，the digital temperature sensor DS1621 and theInsertion sensor for me
7、asuring moisture content of cereals are of easy use,high precision of measuring and so on. This paper introduces the hardware structure and the design of software of the measuring system of temperature and moisture content for grain dryer.An exploration on the economic lossesAffected by climate cond
8、itions, northeast China and north China have acquired after the harvest each year a large number of tidal grain (high moisture grain), which only flows northeast buy food every year in more than 25 billion kilograms. To ensure the safety of food storage, food storage tide must be dried before proces
9、sing. This paper present system temperature and moisture contente dispose of datum about moisture content is made.KeywordsGrain dryer;DS1621;Insertion sensor;Moisture sensorIII目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2国内外发展现状11.3 课题研究的目的和意义31.4 课题研究的主要内容4第2章 水分测量和插杆式水分传感器52.1 水分测量的方法52.1.1 烘干法52.1.2 电容法52.
10、1.3 电阻法72.1.4 电导法72.1.5 射频法72.2 插杆式水分传感器的水分检测原理82.3 插杆式水分传感器的构成102.4 插杆式水分传感器的功能特点112.5 插杆式水分传感器的处理电路112.5.1 信号发生器MAX038112.5.2 电流/电压变换电路152.5.3 交流放大电路162.5.4 整流滤波电路162.5.5 直流放大电路172.6本章小结17第3章 测温传感器的选择193.1温度传感器简介193.1.1热电型测温传感器193.1.2 热电偶型测温传感器193.1.3 热敏电阻203.1.4 集成温度传感器203.2 DS1621数字温度传感器213.2.1
11、DS1621的技术指标213.2.2 DS1621的工作原理及功能特点213.3本章小结23第4章 粮食烘干塔中温度水分智能检测系统设计254.1 单片机扩展电路254.2 单片机和数字温度传感器DS1621接口254.3 单片机与插杆式水分传感器的接口274.3.1 单片机ADC简介274.3.2 单片机内部ADC在测量水分系统中的应用284.4 显示电路设计294.4.1 HT1621介绍294.4.2 应用设计304.5 软件设计314.5.1主程序314.5.2 温度水分测量中断服务程序344.5.3 数据处理程序设计344.5.4通讯中断服务程序364.6 本章小结36结论38参考文
12、献40致谢43附录1 开题报告45附录2 文献综述49附录3 中期报告53附录4 外文翻译57附录5 外文原文61III第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题背景我国是占世界人口五分之一的农业大国，粮食的安全储藏是关系到国计民 的重要问题，也是国家为防止战争、灾荒以及其他突发性事件而采取的有效地措施，影响粮食安全储藏的主要因素是水分含量，水分含量过高，升华反应加剧，必然引起粮食“发烧”和霉变，造成不可挽回的经济损失。受气候条件影响，我国东北地区和华北地区每年秋收后都要收购大量的潮粮(即高水分粮食)，其中仅东北地区每年收购潮粮就在500亿斤以上。为保证粮食的安全储藏，潮粮入库前必须进行烘干处理。目
13、前粮食水分检测的方法除去相对比较落后的人工检测外，多依赖于进口设备。综合分析粮食水分的测试仪器的研制与开发过程可以发现，相关产品实验室测试仪器及便携式测试仪器占较大比例，包括袖珍式粮食水分快速测定仪、微波式粮食水分测定仪。但是在线测试仪器相对很少，而且至今还没有一种可以实现粮食干燥过程自动控制的检测系统。过去的仓储温检系统一般 热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻虽成本低，但需要后续信号处理电路，而且在测量的过程中需要标定温度值检测系统因电路和工艺复杂而误报率高，故障频繁，也给施工和维护带来不便.长期以来，粮食烘干塔出粮口的粮食水分检测一直沿用每隔一小时定时采样，用130C快速烘干的耗时费电方法，一次测量至少需要45分钟，滞后大，实时性差，粮食烘干质量难以保证，自动测量控制无法实现。烘干过程中的粮食温度水分快速、在线、准确检测成了影响烘干质量的新要求，因此本文设计了新的温度水分智能检测系统。1.2国内外发展现状近20年来，国内外研究了电测法、射频法等水分测量装置。目前的分测量装置主要依据直流电阻法和交流电容法。受测量原理的限制，直流电阻法和交流电容法测量的局限性较大。直流电阻法在测量低水分含量样品时，由于被测样品的电阻大，水分检测信号弱，受干扰因素较大;电容法不宜于高水分含量样品的测量，而且非线性影响复杂。在研究国内外研究成果的基础上，我们依据粮食的导电浴盆效应1，研制了一
