蘋果內部品質無損測定儀制造技術

隨著生活水平的提高，人們對于水果品質的要求也日益增長，不僅注重水果的外觀品質，如大小、顏色、有無病斑等，而且更加重視水果的內部品質。所以高效、準確地檢測水果內部品質對于提高農產品的質量、增加農業人均收入、促進消費者服務水平具有重要的意義。蘋果內部無損檢測技術就是在不損害蘋果內外品質的情況下對其進行測量，它是基于介電常數和蘋果內部品質包括含水率、含糖量等多種理化特性的相關研究，通過多頻信號發生器、測量電路模塊和其他功能模塊完成介電常數的精確測量，可用于水果等級的劃分，完成對蘋果的品質鑒定和無損分級。關鍵字：無損檢測；多頻信號發生器；等效測量電路；介電常數；理化特性。

Non-destructive Tester for Internal Quality of Apple

【技術實現步驟摘要】
蘋果內部品質無損測定儀
：本專利技術是基于介電常數和蘋果內部品質包括含水率、含糖量等多種理化特性的相關研究，通過多頻信號發生器和等效測量電路模塊，并設計其他功能模塊配合測量電路完成介電常數的精確測量，然后再根據這些介電特性實現水果等級的劃分，完成對蘋果的品質鑒定和無損分級。
技術介紹
：由于目前國內針對蘋果的內部品質檢測系統較少，所以研究針對蘋果的全面無損檢測裝置仍需要繼續深入。
技術實現思路
：本專利技術采用多頻信號發生器和等效測量電路，并通過其他功能模塊配合測量電路，以確保能精準完成蘋果介電特性常數的測量。然后對其進行分析和處理，顯示至顯示屏上。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：將多頻信號發生器作為蘋果介電常數無損測量電路所需要的激勵源。通過掃頻和定頻功能，成功發出5個定頻點，以及掃頻范圍在100Hz～5MHz的正弦信號。測量電路模塊劃分為兩個部分，第一部分是信號測量部分，第二部分是信號選擇部分。信號測量電路完成微弱信號放大功能、穩壓功能、相敏檢波等功能后，對5個頻點及掃頻功能下的介電常數值進行采集和測量，測量后通過選擇電路進行信號選擇顯示，然后再經過數模轉換將選擇的信號數字化后顯示于顯示屏。本專利技術的有效成果是：能精確測量蘋果內部品質因數，并用于蘋果的無損分級。附圖說明：圖1是總體架構圖圖2是總體的技術路線圖圖3是多頻信號發生器架構圖圖4是信號發生原理圖圖5是多頻發生器的硬件電路框圖圖6是測量電路功能圖圖7是測量電路基本原理圖圖8是測量電路框架構圖圖9是全加法電路的詳細電路圖圖10是電壓跟隨電路的詳細電路圖圖11是半波整流電路的詳細電路圖圖12是AD轉換與顯示硬件原理圖的詳細電路圖具體實施方式：在圖1中，首先信號發生器模塊發出程控正弦波作為激勵源，輸出到采集電路為SIG1，激勵源經過測量對象模型輸出到采集電路為SIG2，對采集的兩路信號進行分析和處理，顯示至顯示屏上。在圖4中，信號發生芯片一般主要由三部分組成。第一部分是DDS內核也是AD9850的核心，包括微控制器、相位控制、頻率控制、相位累加器、相位寄存器；第二部分是接口電路，用于接收單片機傳輸的數據；第三部分是模擬電路部分，主要是由轉換器(DAC)、低通濾波器(LPF)正弦查詢表和比較器構成。AD9850的核心和一個可編程DDS系統的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成，N一般位于24～32。每來一個外部參考時鐘，相位寄存器便以步長M遞加。相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上。正弦查詢表包含一個正弦波周期的數字幅度信息，每一個地址對應正弦波中0°～360°范圍內的一個相位點。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號，然后驅動數模轉換器(DAC)以輸出模擬量。在圖5中，單片機A：信號發生芯片與單片機STC89C52發生正弦信號作為整個測量系統的信號激勵源，產生信號1，經過被測對象生成信號2，兩組信號頻率相同，存在相位差。信號發生芯片可以同時發生頻率相同的正弦波、三角波和方波，為了方便計算，在電路中選擇發生正弦波。兩路信號經過AD轉換電路，以數字的形式在單片機A中處理后存儲。單片機A主要負責信號發生、信號頻率相位控制、數模轉換、數字存儲等功能。單片機B：主要功能是實現人機交互，人機交互模塊包括顯示模塊、鍵盤模塊、傳輸模塊等。顯示模塊實現測量所得阻抗數據的實時顯示和控制顯示；鍵盤模塊實現對系統參數的設定和顯示操作。在圖6、圖7、圖8中，信號測量電路首先使用全加法器電路(如圖9所示)進行微弱信號的放大。為實現電路的穩壓功能，在電路中，電壓跟隨電路(如圖10所示)一般作為緩沖級和隔離級，可以保證電路電壓的前級、后級電路之間互不影響，減少電路上的損耗提高原來電路的負載能力，減小誤差，主要采用LM358芯片。然后再通過半波整流電路(如圖11所示)完成電路的整流和檢波功能，最后通過AD轉換，將不可讀數的模擬信號轉換成可讀的數字信號，主要選擇ADC0809芯片完成這一功能。信號選擇功能是由單片機控制八路模擬開關芯片CD4051完成的，經過選擇后的信號輸入至ADC0809，ADC0809完成AD轉換轉換，最終將數字信號在顯示屏上顯示(其AD轉換與顯示硬件原理圖如圖12所示)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于蘋果內部品質因數檢測和無損分級的檢測裝置，包括多頻信號發生器、等效測量電路和一些配合測量電路的功能模塊，其特征在于：通過多頻信號發生器和等效測量電路模塊，以及其他功能模塊配合測量電路完成蘋果內部介電常數的精確測量，實現蘋果品質鑒定和無損分級。

【技術特征摘要】
1.一種用于蘋果內部品質因數檢測和無損分級的檢測裝置，包括多頻信號發生器、等效測量電路和一些配合測量電路的功能模塊，其特征在于：通過多頻信號發生器和等效測量電路模塊，以及其他功能模塊配合測量電路完成蘋果內部介電常數的精確測量，實現蘋果品質鑒定和無損分級。2.根據權利要求1所述的蘋果內部品質因數檢測和無損分級的檢測裝置，其特征在于：用多頻信號發生器作為蘋果內部介電常數無損測量電路的激勵源，成功發出5個不同頻率下的正弦波，再通過測量電路完成微弱信號放大功能、穩壓功能和相敏檢波等功能后，對5個頻點下的介電常數進行采集和測量，最后通過選擇電路和數模轉換將選擇的信號數字化后顯示于顯示屏。3.根據權利要求1所述的蘋果內部品質因數檢測和無損分級的檢測裝置，其特征在于：多頻信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田旭，張新雨，張子一，黃鋁文，
申請(專利權)人：田旭，張新雨，張子一，黃鋁文，
類型：發明
國別省市：陜西,61