一种用于电阻式水分测量传感器的电路的测量方法

摘要

本发明公开了一种用于电阻式水分测量传感器的电路的测量方法，涉及粮食水分测量领域。该电路包括分别与CPU采集处理单元、升压稳压单元相连的电源单元，升压稳压单元分别通过第一标准电阻、第二标准电阻、第三限流电阻与电子切换开关相连；电子切换开关分别与CPU采集处理单元、运算放大器、第二三极管相连；运算放大器分别与第一三极管、第二三极管相连；运算放大器输出端还通过电容与反向输入端相连；升压稳压单元通过第一三极管与第二三极管相连；升压稳压单元通过转换线性校正放大处理单元与A/D采集模块相连；本发明测量被测粮食的水分时，测量速度较快，不仅测量范围较宽，而且测量的稳定度较高，适用范围比较广泛。

主权项

一种用于电阻式水分测量传感器的电路的测量方法，其特征在于：所述用于电阻式水分测量传感器的电路包括电源单元、通信接口单元、升压稳压单元、CPU采集处理单元、传感器、第一标准电阻RB1、第二标准电阻RB2、第一限流电阻RA1、第二限流电阻RA2、第三限流电阻RA3、电子切换开关K1、运算放大器IC1、电容C1、第一三极管Q1、第二三极管Q2和信号转换线性校正放大处理单元；所述CPU采集处理单元包括用于提高测量速度的A/D采集模块，电源单元分别与CPU采集处理单元、升压稳压单元相连，通信接口单元与CPU采集处理单元相连；所述升压稳压单元分别通过第一标准电阻RB1、第二标准电阻RB2与电子切换开关K1相连；升压稳压单元依次通过传感器、第三限流电阻RA3与电子切换开关K1相连；所述电子切换开关K1的控制端与CPU采集处理单元相连；所述第一标准电阻RB1、第二标准电阻RB2、第三限流电阻RA3均通过电子切换开关K1与运算放大器IC1的反相输入端相连，所述第一标准电阻RB1、第二标准电阻RB2、第三限流电阻RA3均通过电子切换开关K1与第二三极管Q2的电极C相连；所述运算放大器IC1的同相输入端接地，运算放大器IC1的输出端通过第二限流电阻RA2分别与第一三极管Q1的发射极E、第二三极管Q2的发射极E相连；运算放大器IC1的输出端还通过电容C1与反向输入端相连；所述升压稳压单元通过第一限流电阻RA1与第一三极管Q1的电极C相连，第一三极管Q1的电极C与基极B相连，第一三极管Q1的发射极E与第二三极管Q2的发射极E相连，第二三极管Q2的基极B接地；升压稳压单元依次通过第一限流电阻RA1、转换线性校正放大处理单元与A/D采集模块相连；所述第一标准电阻RB1的电阻值为1000～10000kΩ，第二标准电阻RB2的电阻值为10～100kΩ；第一限流电阻RA1的电阻值为10～51kΩ，第二限流电阻RA2的电阻值为4～6kΩ，第三限流电阻RA3的电阻值为1～5kΩ；所述用于电阻式水分测量传感器的电路的测量方法包括以下步骤：A、将电子切换开关K1与第二标准电阻RB2连通，第二标准电阻RB2、运算放大器运放IC1和电容C1形成第一积分电路；将粮食放入传感器内；电源单元分别为升压稳压单元和CPU采集处理单元供电，升压稳压单元为传感器提供测量电压；B、电流流经电子切换开关K1当前接通的电阻，为电容C1充电；运算放大器IC1的输出电压从0向负电压方向发生线性变化，运算放大器IC1的输出电压小于‑0.7V时，第二三极管Q2导通；电容C1通过第二限流电阻RA2和第二三极管Q2放电；C、第二三极管Q2饱和后，运算放大器IC1的输出电压线性升高，运算放大器IC1的输出电压在‑0.7V以上时，第二三极管Q2截止，运算放大器IC1产生周期三角波；D、重复执行步骤B～步骤C，第一三极管Q1的电极C，产生与步骤C中运算放大器IC1产生的周期三角波频率相同、幅度不同的周期三角波信号；信号转换线性校正放大处理单元将周期三角波信号进行线性化处理、并转换形成电压信号，CPU采集处理单元的A/D采集模块采集电压信号的电压值；E、切换电子切换开关K1与第一标准电阻RB1连通，重新执行步骤B～步骤D；切换电子切换开关K1与第三限流电阻RA3和传感器连通，重新执行步骤B～步骤D后，转到步骤F；F、A/D采集模块将所有采集到的不同电压值进行分析比对，得到传感器与第三限流电阻RA3串联的电阻值，根据当前电阻值计算得到被测粮食的水分；CPU采集处理单元将被测粮食的水分值输出至通信接口单元，用户通过通信接口单元得知并使用被测粮食的水分值。