基于FDC1004的电容式谷物水分检测仪的设计

徐冬平，张鹏鹏，孙诗裕

(南京工业大学 自动化与电气工程学院，南京　211816)



基于FDC1004的电容式谷物水分检测仪的设计

徐冬平，张鹏鹏，孙诗裕

(南京工业大学 自动化与电气工程学院，南京211816)

摘要：提出了一种利用谷物介电特性快速测量谷物含水率的方法，采用同心圆筒电容传感器，对传感器做屏蔽干扰处理。运用Texas Instruments公司最新的电容数字转换芯片FDC1004，具有测量精度高电路简单及抗干扰等特点。加入NTC温度传感器对测量电路进行温度补偿，人机通过按键交互，测量结果通过LCD屏幕显示。系统核心器件采用单片机MSP430F5528，具有低功耗及运算速度快的优点。系统采用4.2V可充电蓄电池供电，系统的测量范围为5%~35%。标定后的系统经验证测试得测量平均误差为0.85%，符合设计要求。

关键词：水分检测仪；谷物；介电特性；电容传感器；温度补偿；低功耗

0引言

谷物的含水率是最重要的指标之一，直接反映的是种子质量的优劣，也是谷物在农业生产、商业销售、工业生产、科学研究的活动中最基本的指标参数。如何准确、快速地测量出谷物中的含水率，是生产实际中必须探究的重要问题。

在谷物水分测量的诸多方法中，传统的测量方法是通过物理和化学方法将谷物的水分去除，检测的精度高，但费时且成本较高，适用于实验室环境，不适于生产的实际现场。间接测量法是根据不同含水率的谷物在某一物理特性上的差异体现测得谷物的含水率，如红外方式、电容方式及核磁共振方式等。……