微波水分儀的設(shè)計(jì).pdf

1、在諸多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，某些材料的含水率對(duì)產(chǎn)品的性能質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著非常重要的影響。在某些場(chǎng)合，要求在線無(wú)損測(cè)量物質(zhì)的含水率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過程實(shí)行在線閉環(huán)控制，這就對(duì)測(cè)濕方法提出了更高的要求。應(yīng)用微波技術(shù)測(cè)量物質(zhì)的含水率，能在線實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量，且可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，不易受到物質(zhì)的顏色、結(jié)構(gòu)等的影響，并可檢測(cè)物質(zhì)內(nèi)部的含水率，結(jié)果更具代表性，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。 微波是一種高頻電磁波，物質(zhì)對(duì)微波的吸收和反射性能主

2、要取決于物質(zhì)的介電常數(shù)。在微波頻段，水的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它固體物質(zhì)材料，當(dāng)微波通過含水物質(zhì)時(shí)，由水分引起的微波能量的損耗是最顯著的，測(cè)量通過物質(zhì)的微波功率衰減、相位變化、諧振頻率等與介電常數(shù)相關(guān)的物理量，就可測(cè)得物質(zhì)的含水率，此即為微波水分儀的測(cè)量原理。 本文介紹了利用微波技術(shù)測(cè)量物質(zhì)的含水率的理論與方法，微波測(cè)濕實(shí)驗(yàn)(采用透射衰減法)及其所用的微波元器件；研究比較了當(dāng)前各種微波仿真軟件的特點(diǎn)，采用Ansoft公司的HFSS三

3、維電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)部分微波元件進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，包括波導(dǎo)式可變衰減器、最佳H面喇叭天線、最佳角錐喇叭天線，并且達(dá)到一定的指標(biāo)，這是將微波仿真技術(shù)應(yīng)用于指導(dǎo)實(shí)踐的一個(gè)新的嘗試。 根據(jù)微波檢波輸出信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)并完成了相應(yīng)的水分檢測(cè)系統(tǒng)。其中，信號(hào)處理系統(tǒng)包括選頻放大電路、整流濾波電路，并使其輸出與A/D轉(zhuǎn)換的范圍相適應(yīng)；單片機(jī)系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)控制完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和通過MAX7219驅(qū)動(dòng)顯示等功能，軟件設(shè)計(jì)在keil