微波水分儀的設(shè)計.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。在某些場合，要求在線無損測量物質(zhì)的含水率，進而實現(xiàn)對整個生產(chǎn)工藝過程實行在線閉環(huán)控制，這就對測濕方法提出了更高的要求。應(yīng)用微波技術(shù)測量物質(zhì)的含水率，能在線實時準確測量，且可靠性好，抗干擾能力強，不易受到物質(zhì)的顏色、結(jié)構(gòu)等的影響，并可檢測物質(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)遠遠大于其它固體物質(zhì)材料，當微波通過含水物質(zhì)時，由水分引起的微波能量的損耗是最顯著的，測量通過物質(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，就可測得物質(zhì)的含水率，此即為微波水分儀的測量原理。 本文介紹了利用微波技術(shù)測量物質(zhì)的含水率的理論與方法，微波測濕實驗(采用透射衰減法)及其所用的微波元器件；研究比較了當前各種微波仿真軟件的特點，采用Ansoft公司的HFSS三

3、維電磁場仿真軟件對部分微波元件進行了仿真設(shè)計，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，并且達到一定的指標，這是將微波仿真技術(shù)應(yīng)用于指導(dǎo)實踐的一個新的嘗試。 根據(jù)微波檢波輸出信號的特點設(shè)計并完成了相應(yīng)的水分檢測系統(tǒng)。其中，信號處理系統(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)；單片機系統(tǒng)采用AT89C52單片機控制完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和通過MAX7219驅(qū)動顯示等功能，軟件設(shè)計在keil