基于C8051F020的便攜式近紅外水分儀的研制.pdf

1、食品與農產品的水分含量無論在生產中還是生活中都是一個非常重要的參數,它直接影響到產品的質量和保存期限,對水分的測量和控制顯得格外重要。傳統(tǒng)的水分測量方法如干燥法、電導法等因為使用條件的限制無法實現在線非接觸式連續(xù)測量等問題,迫切需要開發(fā)一種能簡便使用的測量方法。本文采用了近紅外光譜法測量食品與農產品中的水分含量,這種方法具有快速、非接觸等優(yōu)點。
　　 首先對近紅外光譜技術的測量原理進行了介紹,本研究是基于水分子在近紅外光譜區(qū)有其

2、特定的特征吸收峰,吸收峰的幅值與水分成正相關關系的理論而展開的。水分在近紅外光譜區(qū)的多個特征吸收峰當中,選取合適的特定波長的特征吸收峰可準確測量出水分含量。研究中具體采用了3個波長的半導體激光器,其中波長1450和1550 nm是水分在近紅外光譜區(qū)的二級倍頻吸收峰的特征波長,1310 nm作為儀器的系統(tǒng)標定的參考波長,因為水分在該波長處沒有吸收現象的存在,可達到提高測量精度和系統(tǒng)抗干擾的能力。
　　 水分檢測儀除采用了半導體激光

3、光源外,還采用了積分球載樣器件和InGaAs探測器,并用單片機作控制系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)還包括電源、A／D轉換、鍵盤操作、數據采集及LCD顯示等部分的設計。選用C8051F020單片機為核心,進行數據處理與水分顯示。軟件采用C51高級語言編寫,增加了軟件的可讀性、可靠性,且易于維護和升級。
　　 本文設計的便攜式近紅外水分儀能夠比較準確的檢測出茶葉的水分含量,滿足國家茶葉檢測精度及準確度標準(誤差不大于0.5％)。經過大量實驗證明,該