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《清华大学》 2002年
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基于质量补偿的电阻式棉花水分测量方法的研究与试验

郑颖航  
【摘要】:棉花的含水率是影响棉花加工质量的一个关键参数,也是棉花加工质量监控系统中的一项重要控制参考量。为实现对棉花含水率的快速准确测量,本文提出了一种基于质量补偿的电阻式棉花水分测量方法,并进行了试验验证。 在对一般的电阻式棉花水分测量原理分析的基础上,针对国内现有电阻式棉花水分测量仪无法满足现场在线测量及质量取样不均的现状,本文重点就基于质量补偿的电阻式棉花水分测量中的质量补偿、快速性、极板以及电阻测量方法进行研究。通过测量不同质量的棉花压紧时极板距离估算棉花的质量大小,并对测量结果进行质量补偿;将装置直接置于棉花管道中实现电阻式水分测量的快速性;采用多通道极板完成一次压紧同时测量多个点;测量棉花电阻与电容构成的RC回路对正弦信号的相位差得到实际棉花的含水率。 设计并完成了一个基于Philips 80c552单片机的硬件测控平台,并用单片机80C51的C语言完成系统软件的编写。利用8253的计数功能测量通过棉花RC电路前后的两路信号的相位差完成对棉花含水率的测量;借助单片机的计算功能,利用AD590的电流随温度线性变化的特点测量温度,从而对测量结果进行温度补偿;利用3503U的电流随磁铁距离的线性变化特点测量极板位移,实现对测量结果的质量补偿;利用霍尔器件的磁敏特性实现了对电机运动位置的自动判断;棉花的自动压紧和松开由单片机控制交流异步电机实现;系统与棉花监控系统的主控主机相互间的的串行通信,具有了通过上位机自动测量的能力。 完成了系统温度标定、极板距离标定、含水率标定的试验,校验了测量系统的可重复性,并通过试验拟合出了温度、质量对测量结果影响的公式。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TH83

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【参考文献】
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