一種用于西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置，包括信號發(fā)生器、測試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號調(diào)理電路、信號濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號發(fā)生器、測試箱中的待測西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)待測物體衰減后與信號調(diào)理電路輸入端相連，信號調(diào)理電路輸出信號經(jīng)信號濾波電路與控制器輸入端相連；信號發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號頻率，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)用低廉，無需采用成品的LCR電橋測試儀，因而無需涉及PC機(jī)做后期數(shù)據(jù)處理，易于市場推廣。
【專利說明】—種用于西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置

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

【背景技術(shù)】
[0002]介電特性檢測是近年來發(fā)展起來的一種無損檢測技術(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價值和巨大的應(yīng)用潛力。目前介電特性平臺尚無成形的產(chǎn)品，而針對果蔬的介電特性的檢測也是基于實驗室內(nèi)搭建的測試系統(tǒng)。但是現(xiàn)有的測試系統(tǒng)均采用成品的LCR電橋測試儀，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)上直接實現(xiàn)介電特性的測量和顯示。
[0003]專利申請?zhí)枮?00810044648.3的專利公開了一種利用介電特性無損檢測芹菜品質(zhì)變化的方法及裝置，該裝置采用LCR電橋測試儀進(jìn)行測定。
實用新型內(nèi)容
[0004]為克服上述問題，本實用新型提出了一種用于西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:一種用于西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置，包括信號發(fā)生器、測試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號調(diào)理電路、信號濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號發(fā)生器、測試箱中的待測西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)待測物體衰減后與信號調(diào)理電路輸入端相連，信號調(diào)理電路輸出信號經(jīng)信號濾波電路與控制器輸入端相連；信號發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號頻率。
[0006]進(jìn)一步的，信號調(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。
[0009]進(jìn)一步的，測試箱為由鐵皮制成的屏蔽箱，測試箱內(nèi)含有對稱放置的左電極板、右電極板。
[0010]進(jìn)一步的，信號發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號發(fā)生器。
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)用低廉，無需采用成品的LCR電橋測試儀，因而無需涉及PC機(jī)做后期數(shù)據(jù)處理，易于市場推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的原理圖；
[0013]圖2是本實用新型的信號調(diào)理電路、信號濾波電路圖；

【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型實現(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)合圖示與具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0015]如圖1所示，西紅柿介電特性測量的無損檢測裝置包括信號發(fā)生器、測試箱、取樣電路、信號調(diào)理電路、信號濾波電路以及控制器。
[0016]信號發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號發(fā)生器，可產(chǎn)生信號頻率為
0.2Hz-2MHz，其用于產(chǎn)生介電特性測試所需的中波或者微波信號。
[0017]測試箱4為由長500mm、寬300mm、高300mm的長方體制成的屏蔽鐵皮箱，其內(nèi)部固定有呈對稱的左電極板1、右電極板2，左右電極板之間放置有待測物西紅柿3。信號發(fā)生器所產(chǎn)生的輸出信號經(jīng)測試箱接口端子5通過屏蔽雙絞線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]取樣電路用于實時采集信號發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)待測物體衰減后所得的電壓信號。信號發(fā)生器、測試箱中的待測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物衰減電壓信號送至信號調(diào)理電路，后經(jīng)信號濾波送至控制器。
[0019]信號調(diào)理電路和信號濾波電路用于對采集的待測物衰減小信號電壓進(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處理器TMS320F28335，內(nèi)部含有ADC外設(shè)，可直接測量采集的電壓信號。
[0021]如圖2所示為信號調(diào)理電路和信號濾波電路。
[0022]信號調(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物體間的分壓所得。
[0023]信號濾波電路為由電阻R4、電容C2構(gòu)成的低通濾波器，用于濾除高頻噪聲信號，輸出信號為Vout。由于TMS320F28335要求輸入的模擬電壓范圍為0-3.3V，為防止信號輸入電壓超過該值，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，輸出電壓被強(qiáng)制為3.3V。
[0024]當(dāng)測試箱內(nèi)放置有待測物西紅柿?xí)r，可設(shè)置信號發(fā)生器產(chǎn)生Vpp為+5V，頻率為500Hz的正弦波電壓信號，該信號施加于電極板上，經(jīng)過待測衰減后，取樣端可取出10-300mV的采樣電壓信號，該信號經(jīng)過信號調(diào)理電路可形成0.1V-3.3V的直流信號，此信號可直接被控制器讀出并存儲。同時可調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的幅度、頻率或者信號類型，則控制端采集的輸出信號會發(fā)生不同的變化。通過該無損檢測系統(tǒng)，可以實時測量待測物體的介電特性。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(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量的無損檢測裝置，包括信號發(fā)生器、測試箱，其特征在于，還包括取樣電路、信號調(diào)理電路、信號濾波電路以及TMS320F28335控制器；信號發(fā)生器、測試箱中的待測西紅柿與取樣電路構(gòu)成一回路；信號發(fā)生器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)待測物體衰減后與信號調(diào)理電路輸入端相連，信號調(diào)理電路輸出信號經(jīng)信號濾波電路與控制器輸入端相連；信號發(fā)生器可產(chǎn)生0.2Hz-2MHz信號頻率。
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量的無損檢測裝置，其特征在于，信號調(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量的無損檢測裝置，其特征在于，信號濾波電路為由電阻R4、電容C2構(gòu)成的低通濾波器，用于濾除高頻噪聲信號。
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量的無損檢測裝置，其特征在于，測試箱為由鐵皮制成的屏蔽箱，測試箱內(nèi)含有對稱放置的左電極板、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量的無損檢測裝置，其特征在于，信號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量的無損檢測裝置，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量的無損檢測裝置，其特征在于，信號發(fā)生器采用于勝利VC2002型函數(shù)信號發(fā)生器。
【文檔編號】G01R27/26GK203838249SQ201420234259
【公開日】2014年9月17日 申請日期: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 申請人:湖北工程學(xué)院