CN106770475B - 一种食用油原料湿度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用油原料湿度检测装置，其特征在于：包括主控芯片，和均与主控芯片相连接的检测单元、电源、显示器、键盘；所述检测单元和显示器分别与电源相连接；所述检测单元包括探针M1，探针M2，同时与探针M1和探针M2相连接的检测电路，与检测电路相连接的滤波电路，以及与滤波电路相连接的跟随电路。本发明通过将两根探针插入食用油原料中，两根探针之间的阻抗转换成相应的电压值，再通过显示器来显示食用油原料的湿度，以便判断食用油原料的质量。

Description

一种食用油原料湿度检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体是指一种食用油原料湿度检测装置。

背景技术

大豆、花生、菜籽等是炼制食用油的常用原料，其质量好坏直接影响着食用油的品质。在收购大豆、花生、菜籽等食用油原料时，通常需要测试它们的含水量或回潮率，用于评定它们的等级。目前通常采用烘箱法来对食用油原料的含水量进行测量，烘箱法虽然准确性好，但耗时长、操作不便，无法满足实时测量的需求。

发明内容

本发明的目的在于解决目前对食用油原料的湿度进行检测的方法耗时长、操作不便的缺陷，提供一种食用油原料湿度检测装置。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种食用油原料湿度检测装置，包括主控芯片，和均与主控芯片相连接的检测单元、电源、显示器、键盘；所述检测单元和显示器分别与电源相连接；所述检测单元包括探针M1，探针M2，同时与探针M1和探针M2相连接的检测电路，与检测电路相连接的滤波电路，以及与滤波电路相连接的跟随电路，所述跟随电路与主控芯片相连接。

进一步的，所述检测电路主要由时基集成芯片U，一端与探针M1相连接、另一端经电阻R1后与时基集成芯片U的VCC管脚相连接的电阻R2，正极与时基集成芯片U的CONT管脚相连接、负极与探针M2相连接的电容C1，P极与时基集成芯片U的OUT管脚相连接、N极与滤波电路相连接的稳压二极管D1，正极与稳压二极管D1的P极相连接、负极经电阻R3后与电容C1的负极相连接的电容C2，以及N极与稳压二极管D1的N极相连接、P极与电容C1的负极相连接的同时接地的稳压二极管D2组成；所述稳压二极管D2的P极还与滤波电路相连接；所述时基集成芯片U的RE管脚与其VCC管脚相连接，其DIS管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连接，其THRE管脚和TRIG管脚均与探针M1相连接，其GND管脚则与电容C1的负极相连接，其VCC管脚与电源相连接。

所述滤波电路主要由放大器P1，正极经电阻R5后与稳压二极管D2的P极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C4，串接在稳压二极管D1的N极和放大器P1的正极之间的电阻R4，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的负极和放大器P1的负极之间的电阻R6，以及串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R7组成；所述放大器P1的输出端与跟随电路相连接；所述电容C4的正极还与放大器P1的正极相连接。

所述跟随电路主要由放大器P2，三极管VT1，正极与电容C4的负极相连接、负极与放大器P2的正极相连接的电容C5，与电容C5相并联的电阻R8，一端与电容C5的负极相连接、另一端接地的电阻R9，正极与电容C5的负极相连接、负极接地的电容C7，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与电容C7的负极相连接的电阻R11，串接在三极管VT1的基极和放大器P2的输出端之间的电阻R10，正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C6，P极与电容C5的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D3，以及一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与主控芯片相连接的电阻R12组成；所述放大器P2的负极与放大器P1的输出端相连接；所述三极管VT1的发射极与放大器P2的正极相连接。

所述时基集成芯片U为NE555集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过将两根探针插入食用油原料中，两根探针之间的阻抗转换成相应的电压值，再通过显示器来显示食用油原料的湿度，以便判断食用油原料的质量；本发明检测速度快，使用方便，适合对食用油原料进行实时检测。

(2)本发明的检测单元可将检测信号中的干扰信号进行过滤，并对检测信号进行处理使检测信号更稳定，从而提高了本发明的检测精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的检测单元的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明包括主控芯片，检测单元，电源，键盘以及显示器。该主控芯片为本发明的处理中心，其采用HMS87C1408B单片机。该电源用于给整个装置供电，其分别与检测单元、显示器以及HMS87C1408B单片机的电源接口相连接。该检测单元用于采集食用油原料的湿度信号，并处理后传输给主控芯片，其与主控芯片的信号输入接口相连接。该键盘用于输入指令，其与主控芯片的控制信号输入接口相连接。显示器则与主控芯片的显示驱动接口相连接。

如图2所示，该检测单元包括探针M1，探针M2，同时与探针M1和探针M2相连接的检测电路，与检测电路相连接的滤波电路，以及与滤波电路相连接的跟随电路，所述跟随电路与主控芯片相连接。

进一步的，所述检测电路主要由时基集成芯片U，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电容C1，电容C2，稳压二极管D1以及稳压二极管D2组成。

连接时，该电阻R2的一端与探针M1相连接、其另一端经电阻R1后与时基集成芯片U的VCC管脚相连接。电容C1的正极与时基集成芯片U的CONT管脚相连接、其负极与探针M2相连接。稳压二极管D1的P极与时基集成芯片U的OUT管脚相连接、其N极与滤波电路相连接。电容C2的正极与稳压二极管D1的P极相连接、其负极经电阻R3后与电容C1的负极相连接。稳压二极管D2的N极与稳压二极管D1的N极相连接、其P极与电容C1的负极相连接的同时接地。

同时，所述稳压二极管D2的P极还与滤波电路相连接；所述时基集成芯片U的RE管脚与其VCC管脚相连接，其DIS管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连接，其THRE管脚和TRIG管脚均与探针M1相连接，其GND管脚则与电容C1的负极相连接，其VCC管脚与12V电源相连接。

该电阻R1的阻值为5.1KΩ，电阻R2的阻值为100KΩ，电阻R1和电阻R2起分压作用，其构成一个分压电路；电压经电阻R1和电阻R2分压后提供给探针M1。在使用时，将探针M1和探针M2插入食用油原料中，探针M1和探针M2之间的间距根据需要进行设定，当食用油原料中存在水分时，探针M1和探针M2之间则导通；该探针M1和探针M2为金属材料制成。该时基集成芯片U采用NE555集成芯片，电容C1的容值为0.01μF，时基集成芯片U和电容C1组成一个多谐振荡器；该多谐振荡器根据原料的湿度发出相应频率的振荡信号，并将振荡信号转换成直流电压从时基集成芯片U的OUT管脚输出。该电容C2起滤波作用，可对多谐振荡器输出的信号中的干扰信号进行过滤，其容值为0.01μF；电阻R3的阻值为10KΩ。该稳压二极管D1和稳压二极管D2共同组成稳压电路，其对多谐振荡器输出的直流电进行稳压处理，使电压更加稳定，该稳压二极管D1和稳压二极管D2的型号均为1N4728。

该滤波电路可以进一步的对检测电路输出的信号进行滤波处理，其主要由放大器P1，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C3以及电容C4组成。

该滤波电路的具体结构为：电容C4的正极经电阻R5后与稳压二极管D2的P极相连接、其负极与放大器P1的输出端相连接。电阻R4串接在稳压二极管D1的N极和放大器P1的正极之间。电容C3的正极与放大器P1的正极相连接、负极接地。电阻R6串接在电容C3的负极和放大器P1的负极之间。电阻R7串接在放大器P1的负极和输出端之间。所述放大器P1的输出端与跟随电路相连接。

其中，该放大器P1，电容C3，电阻R6以及电阻R7构成一个滤波器，该放大器P1的型号为OP364，电容C3的容值为10μF，电阻R6的阻值为110KΩ，电阻R7的阻值为10KΩ。该滤波器可以将检测信号所在的频率以外的干扰信号进行过滤，从而提高检测信号的清洁度，排除干扰信号的影响可以提高本发明的检测精度。该电容C4为隔直电容，其容值为0.1μF。电阻R4的阻值为5KΩ，电阻R5的阻值为10KΩ。稳压二极管D1输出的检测信号经电阻R4后输出到由放大器P1，电容C3，电阻R6以及电阻R7所构成的滤波器，由滤波器将检测信号所在的频率以外的干扰信号进行过滤后输出给跟随电路。

该跟随电路主要由放大器P2，三极管VT1，电容C5，电容C6，电容C7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，以及二极管D3组成。

该跟随电路的具体结构为：电容C5的正极与电容C4的负极相连接、其负极与放大器P2的正极相连接。电阻R8与电容C5相并联。电阻R9的一端与电容C5的负极相连接、其另一端接地。电容C7的正极与电容C5的负极相连接、其负极接地。电阻R11的一端与三极管VT1的发射极相连接、其另一端与电容C7的负极相连接。电阻R10串接在三极管VT1的基极和放大器P2的输出端之间。电容C6的正极与放大器P2的正极相连接、其负极与放大器P2的输出端相连接。二极管D3的P极与电容C5的正极相连接、其N极与三极管VT1的集电极相连接。电阻R12的一端与三极管VT1的发射极相连接、其另一端与主控芯片相连接。所述放大器P2的负极与放大器P1的输出端相连接；所述三极管VT1的发射极与放大器P2的正极相连接。

其中，电容C5和电阻R8组成一个RC滤波电路，该电容C5的容值为220pF，电阻R8的阻值为10KΩ，该滤波电路可将检测信号中的干扰信号进行隔离。该放大器P2、电阻R10、电容C6以及三极管VT1共同组成一个电压跟随器，该放大器P2的型号为TLC27L2B，电容C6的容值为0.1μF，电阻R10的阻值为100Ω，三极管VT1的型号为3DG130。该电压跟随器具有高阻输入低阻输出的特点，因此可以提高输出功率。该三极管VT1的发射极与放大器P2的输入端相连接，形成一个反馈回路，从而确保输出电压跟随输入电压，使输出电压更稳定，提高了本发明的检测精度。电容C7起滤波作用，其对反馈电压进行滤波，该电容C7的容值为0.1μF。

从放大器P1输出的检测信号由电容C5和电阻R8所组成的RC滤波电路滤波后再输入到由放大器P2、电阻R10、电容C6以及三极管VT1共同组成的电压跟随器中，由电压跟随器进行处理，使检测信号更稳定，从三极管VT1发射极输出的信号经电阻R12后输入到主控芯片中。该电阻R12的阻值为10Ω，电阻R11的阻值为1KΩ，电阻R9的阻值为100KΩ，该二极管D3的型号为IN4001。

工作时，将探针M1和探针M2插入食用油原料中，如原料中含有水分，此时探针M1和探针M2之间则导通，多谐振荡器则发出相应频率的振荡信号，并转换为直流电输出，该直流电经稳压处理后输入到滤波电路中，由滤波电路将干扰信号进行滤波后传输给跟随电路；跟随电路中的RC电路再次对检测信号进行滤波处理，经滤波处理后的检测信号输入到电压跟随器，由电压跟随器进行处理，经电压跟随器处理后的检测信号稳定性更高。从电压跟随器输出的检测信号输入到主控芯片中，由主控芯片将检测信号转换为数字信号，并通过显示器显示出食用油原料的湿度值，人们通过湿度值即可判断食用油原料的质量。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (4)

1.一种食用油原料湿度检测装置，其特征在于：包括主控芯片，和均与主控芯片相连接的检测单元、电源、显示器、键盘；所述检测单元和显示器分别与电源相连接；所述检测单元包括探针M1，探针M2，同时与探针M1和探针M2相连接的检测电路，与检测电路相连接的滤波电路，以及与滤波电路相连接的跟随电路；所述跟随电路与主控芯片相连接；所述跟随电路主要由放大器P2，三极管VT1，正极与滤波电路相连接、负极与放大器P2的正极相连接的电容C5，与电容C5相并联的电阻R8，一端与电容C5的负极相连接、另一端接地的电阻R9，正极与电容C5的负极相连接、负极接地的电容C7，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与电容C7的负极相连接的电阻R11，串接在三极管VT1的基极和放大器P2的输出端之间的电阻R10，正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C6，P极与电容C5的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D3，以及一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与主控芯片相连接的电阻R12组成；所述放大器P2的负极与滤波电路相连接；所述三极管VT1的发射极与放大器P2的正极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种食用油原料湿度检测装置，其特征在于：所述检测电路主要由时基集成芯片U，一端与探针M1相连接、另一端经电阻R1后与时基集成芯片U的VCC管脚相连接的电阻R2，正极与时基集成芯片U的CONT管脚相连接、负极与探针M2相连接的电容C1，P极与时基集成芯片U的OUT管脚相连接、N极与滤波电路相连接的稳压二极管D1，正极与稳压二极管D1的P极相连接、负极经电阻R3后与电容C1的负极相连接的电容C2，以及N极与稳压二极管D1的N极相连接、P极与电容C1的负极相连接的同时接地的稳压二极管D2组成；所述稳压二极管D2的P极还与滤波电路相连接；所述时基集成芯片U的RE管脚与其VCC管脚相连接，其DIS管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连接，其THRE管脚和TRIG管脚均与探针M1相连接，其GND管脚则与电容C1的负极相连接，其VCC管脚与电源相连接。

3.根据权利要求2所述的一种食用油原料湿度检测装置，其特征在于：所述滤波电路主要由放大器P1，正极经电阻R5后与稳压二极管D2的P极相连接、负极与放大器P1的输出端相连接的电容C4，串接在稳压二极管D1的N极和放大器P1的正极之间的电阻R4，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的负极和放大器P1的负极之间的电阻R6，以及串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R7组成；所述放大器P1的输出端与放大器P2的负极相连接；所述电容C4的正极还与放大器P1的正极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种食用油原料湿度检测装置，其特征在于：所述时基集成芯片U为NE555集成芯片。