CN110568134A - 一种水分仪传感器及工作方法 - Google Patents

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张明权
张月华
刘青松
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Shenzhen Guanya Moisture Meter Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种水分仪传感器工作方法。所述水分仪传感器工作方法根据不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响，采用电桥发，通过固定激励将压力线性的转换为差动电压输出，该输出电压通过精度查分ADC转换器转换为数字量，并通过微控制器控制采样和读取检测参数，针对检测参数与设计参数对比，输出检测参数值与误差值，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音。与相关技术相比，本发明提供的水分仪传感器工作方法可有效对粮食水分的感应、检测、对比分析及报警，检测精度高，且使用方便。本发明还提供一种水分仪传感器。

Description

一种水分仪传感器及工作方法
技术领域
本发明涉及一种水分仪传感器及工作方法。
背景技术
粮食的水分含量是评价粮食品质的重要指标，是粮食检测的基本项目。正常的粮食都含有适量的水分，并且水分含量通常保持在一定范围之内，这是粮食维持生命及保持其固有良种品质和食用品质所必需的。由于受到收获早晚、成熟度及气候条件的影响，粮食的水分含量是变化的数值。粮食水分检测对粮食的收购、运输、储存、加工以及贸易都具有十分重要的意义。
水分仪传感器则是水分仪检测中重要的零部件，其性能好坏，检测精度高低决定着水分仪检测的准确性。
因此，有必要提供一种新的水分仪传感器及工作方法实现以下技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测精度高的水分仪传感器及工作方法。
本发明的技术方案是：一种水分仪传感器工作方法，根据不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响，采用电桥发，通过固定激励将压力线性的转换为差动电压输出，该输出电压通过精度查分ADC转换器转换为数字量，并通过微控制器控制采样和读取检测参数，针对检测参数与设计参数对比，输出检测参数值与误差值，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音。
优选的，包括以下步骤：
步骤一，提供AD数据采集器、单片机，所述单片机通过AD数据采集器自动采集传感器模拟信号数据；
步骤二，提供ADC转换器，通过固定激励将压力线性转换为差动电压输出；
步骤三，提供微控制器，通过琐碎事微控制器采样和读取检测参数，并通过单片机将读取的检测参数与设计参数进行判断识别；
步骤四，提供数制转换模块，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计进行数制转换；
步骤五，提供显示屏和报警模块，所述显示屏与所述单片机电连接，所述单片机将数值在所述显示屏上显示，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音；
步骤六，采集结束。
优选的，所述检测参数包括线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性。
优选的，在步骤三中，检测温度值有误差时，需进行温度补偿。
优选的，所述步骤三还包括：
步骤3.1，进行高频噪声的消除，在输入信号中的高频噪声是指传感器内部的热噪声、散粒噪声以及外界随机干扰引起的噪声，采用数字滤波器滤除。
优选的，对于噪声，先利用加载信号的特征来分辨是否有加载产生，如有，则不进行低通滤波，通过合适的处理方法将加载时的跳变信号还原为理想阶跃信号，如无，则采取滤波。
优选的，所述步骤三还包括：
步骤3.2，低频噪声分离，低频噪声分离算法通过单片机的软件编程来实现，高频滤波后的传感器输出信号经A/D转换输入单片机，分离低频噪声后输出，A/D转换由定时器O中断服务子程序实现。
本房还提供一种水分仪传感器，与单片机、显示模块、键盘扫描控制模块电连接，包括相互电连接的主程序模块、A/D转换器、AD数据采集器、数制转换模块和报警模块，所述主程序模块芯片初始化及按需要调用子程序；所述A/D转换器用于在系统开始运行时，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计；所述AD数据采集器用于参数信号数据的采集；所述数制转换模块用于数制的转换；所述报警模块用于比较设定值与实时显示值，设定值比较小时，则将P1.0置1，将二极管点亮，蜂鸣器发出警报声音。
与相关技术相比，本发明的有益效果为：可有效对粮食的水分感应、检测、对比分析及报警，检测精度高，且使用方便。
附图说明
图1为本发明提供的水分仪传感器工作方法的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
本发明提供的水分仪传感器与单片机、显示模块、键盘扫描控制模块电连接，其包括相互电连接的主程序模块、A/D转换器、AD数据采集器、数制转换模块和报警模块，所述主程序模块芯片初始化及按需要调用子程序；所述A/D转换器用于在系统开始运行时，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计；所述AD数据采集器用于参数信号数据的采集；所述数制转换模块用于数制的转换；所述报警模块用于比较设定值与实时显示值，设定值比较小时，则将P1.0置1，将二极管点亮，蜂鸣器发出警报声音。键盘扫描控制模块主要是判断按键编码，然后根据编码将键盘代表的数值送到相应的存储单元，再进行功能选择或数据处理。显示模块主要判断是否需要显示，以及如何去显示。
如图1所示，本发明提供的水分仪传感器工作方法，其包括以下步骤：
步骤一，提供AD数据采集器、单片机，所述单片机通过AD数据采集器自动采集传感器模拟信号数据；
步骤二，提供ADC转换器，通过固定激励将压力线性转换为差动电压输出；
步骤三，提供微控制器，通过琐碎事微控制器采样和读取检测参数，并通过单片机将读取的检测参数与设计参数进行判断识别；所述检测参数包括线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性。检测温度值有误差时，需进行温度补偿。
步骤3.1，进行高频噪声的消除，在输入信号中的高频噪声是指传感器内部的热噪声、散粒噪声以及外界随机干扰引起的噪声，采用数字滤波器滤除。对于噪声，先利用加载信号的特征来分辨是否有加载产生，如有，则不进行低通滤波，通过合适的处理方法将加载时的跳变信号还原为理想阶跃信号，如无，则采取滤波。
步骤3.2，低频噪声分离，低频噪声分离算法通过单片机的软件编程来实现，高频滤波后的传感器输出信号经A/D转换输入单片机，分离低频噪声后输出，A/D转换由定时器O中断服务子程序实现。
步骤四，提供数制转换模块，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计进行数制转换；
步骤五，提供显示屏和报警模块，所述显示屏与所述单片机电连接，所述单片机将数值在所述显示屏上显示，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音；
步骤六，采集结束。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种水分仪传感器工作方法，其特征在于，根据不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响，采用电桥发，通过固定激励将压力线性的转换为差动电压输出，该输出电压通过精度查分ADC转换器转换为数字量，并通过微控制器控制采样和读取检测参数，针对检测参数与设计参数对比，输出检测参数值与误差值，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音。
2.根据权利要求1所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，提供AD数据采集器、单片机，所述单片机通过AD数据采集器自动采集传感器模拟信号数据；
步骤二，提供ADC转换器，通过固定激励将压力线性转换为差动电压输出；
步骤三，提供微控制器，通过琐碎事微控制器采样和读取检测参数，并通过单片机将读取的检测参数与设计参数进行判断识别；
步骤四，提供数制转换模块，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计进行数制转换；
步骤五，提供显示屏和报警模块，所述显示屏与所述单片机电连接，所述单片机将数值在所述显示屏上显示，如检测值低于设计值时，所述报警模块发出警报声音；
步骤六，采集结束。
3.根据权利要求1或2所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，所述检测参数包括线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性。
4.根据权利要求3所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，在步骤三中，检测温度值有误差时，需进行温度补偿。
5.根据权利要求3所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，所述步骤三还包括：步骤3.1，进行高频噪声的消除，在输入信号中的高频噪声是指传感器内部的热噪声、散粒噪声以及外界随机干扰引起的噪声，采用数字滤波器滤除。
6.根据权利要求5所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，对于噪声，先利用加载信号的特征来分辨是否有加载产生，如有，则不进行低通滤波，通过合适的处理方法将加载时的跳变信号还原为理想阶跃信号，如无，则采取滤波。
7.根据权利要求5所述的水分仪传感器工作方法，其特征在于，所述步骤三还包括：步骤3.2，低频噪声分离，低频噪声分离算法通过单片机的软件编程来实现，高频滤波后的传感器输出信号经A/D转换输入单片机，分离低频噪声后输出，A/D转换由定时器O中断服务子程序实现。
8.一种水分仪传感器，与单片机、显示模块、键盘扫描控制模块电连接，其特征在于，包括相互电连接的主程序模块、A/D转换器、AD数据采集器、数制转换模块和报警模块，所述主程序模块芯片初始化及按需要调用子程序；所述A/D转换器用于在系统开始运行时，把传感器传递过来的模拟信号转换成数字信号并传递到单片机所涉及到的程序设计；所述AD数据采集器用于参数信号数据的采集；所述数制转换模块用于数制的转换；所述报警模块用于比较设定值与实时显示值，设定值比较小时，则将P1.0置1，将二极管点亮，蜂鸣器发出警报声音。
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