專利名稱：一種糧油水分測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量儀器，具體的說，涉及一種糧油水分測試儀，屬于分析儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用于檢測商品糧食、油料含水量的方法中，非標(biāo)準(zhǔn)測試法中通常采取的是電容法、電阻法，電容法是將糧食作為電容器的介質(zhì)進(jìn)行測量；電阻法也同樣是把糧食作為電阻來測量，由于一般是采用電極和機(jī)體分離的方式，使用起來很不方便，而且由于其測定的范圍比較窄，只能用于常量水分的測定，測量含微量水分或高含量水分時，其測量結(jié)果的誤差比較大，不能提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)，所以，使用起來具有很大的局限性。而標(biāo)準(zhǔn)測定方法有“定溫定時烘干法”、“隧道式烘箱法”和“兩次烘干法”，通過這些測量方法所得的結(jié)果雖然比較準(zhǔn)確、可靠，但缺點是工作量大，程序復(fù)雜，耗時多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺陷，提供一種使用方便、準(zhǔn)確率高、測量范圍比較寬的一種糧油水分測試儀。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種糧油水分測試儀，其特征是所述水分測試儀包括測試啟動電路，用以產(chǎn)生測試電壓信號；微處理器，用以對測試儀各電路的信號進(jìn)行處理；測溫電路，用以測量測試儀所處環(huán)境的溫度；顯示電路，用以顯示測試結(jié)果；蜂鳴器，測量結(jié)束后，發(fā)出蜂鳴聲以示提醒；電源電路；升壓穩(wěn)壓電路；和測量信號處理電路；
其中，所述升壓穩(wěn)壓電路包括升壓電路，電連接至電源，用以將電源的低電壓升為高電壓；分壓電路，由串聯(lián)的電阻組成，用以對所述升壓電路產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行分壓；和選擇控制電路，包括運放集成電路、與運放集成電路輸出端電連接的與非門，所述運放集成電路的輸入端與所述分壓電路、基準(zhǔn)電壓電連接，與非門的輸出端與升壓電路電連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述升壓穩(wěn)壓電路包括若干路并聯(lián)的分壓電路。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述分壓電路包括并聯(lián)的第一路分壓電路和第二路分壓電路，所述第一路分壓電路由兩個電阻、可調(diào)電阻構(gòu)成，所述第二路分壓電路由兩個電阻、可調(diào)電阻構(gòu)成。
作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述選擇控制電路由兩個運放集成電路、三個與非門構(gòu)成，所述運放集成電路的1腳與第二路分壓電路中電阻、電阻的連接點連接，2腳接電源電路提供的基準(zhǔn)電壓，所述運放集成電路的2腳與所述第一路分壓電路中電阻、電阻的連接點連接，1腳接電源電路提供的2.5V基準(zhǔn)電壓，與非門的輸入端與運放集成電路的3腳、微處理器IC1電連接，與非門的輸入端與運放集成電路的3腳、與非門的輸出端、微處理器IC1電連接，與非門的輸入端、與非門的輸出端電連接，與非門的輸出端與升壓電路電連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述選擇控制電路由運放集成電路、與非門構(gòu)成，所述運放集成電路的輸入端與分壓電路、電源電路電連接，所述與非門與運放集成電路、升壓電路、微處理器電連接。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述測量信號處理電路包括分壓電路，包括串聯(lián)的精密電阻、與串聯(lián)的精密電阻電連接的場效應(yīng)管，所述分壓電路與測試啟動電路、微處理器、顯示電路電連接。
作為本發(fā)明的更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述測量信號處理電路包括若干路并聯(lián)的分壓電路。
作為本發(fā)明的再一個優(yōu)選方案，所述分壓電路包括第一測試分壓電路、第二測試分壓電路、第三測試分壓電路、第四測試分壓電路，所述第一測試分壓電路由兩個電阻、場效應(yīng)管構(gòu)成，電阻、電阻串聯(lián)后接場效應(yīng)管的漏極，場效應(yīng)管的柵極接微處理器的3腳，源極接地，所述第二測試分壓電路由兩個電阻、場效應(yīng)管構(gòu)成，電阻、電阻串聯(lián)后接場效應(yīng)管的漏極，場效應(yīng)管的柵極接微處理器的4腳，源極接地，所述第三測試分壓電路由兩個電阻、場效應(yīng)管構(gòu)成，電阻、電阻串聯(lián)后接場效應(yīng)管的漏極，場效應(yīng)管的柵極接微處理器的16腳，源極接地，所述第四測試分壓電路由兩個電阻、場效應(yīng)管構(gòu)成，電阻、電阻串聯(lián)后接場效應(yīng)管的漏極，場效應(yīng)管的柵極接微處理器的18腳，源極接地。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述測量信號處理電路包括運放集成電路、電阻、電容組成的電壓跟隨器電路，所述電壓跟隨器電路的1腳經(jīng)電阻接分壓電路的輸出端，3腳經(jīng)電阻、電容接地，電阻連接在2腳、3腳之間，電阻、電容的連接點接微處理器的2腳。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述測試啟動電路包括與微處理器電連接的測試開關(guān)和電壓拾取電路，電壓拾取電路包括電阻、電容，所述測試開關(guān)經(jīng)電阻接地，測試開關(guān)、電阻的連接點經(jīng)電阻、電容接地，電阻、電容的連接點接微處理器的23腳。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述水分測試儀包括與微處理器電連接的選擇按鈕，用以選擇測量溫度或測試糧油水分工作。
作為本發(fā)明的再進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述水分測試儀包括模擬選擇開關(guān)組成的基準(zhǔn)點調(diào)整電路，模擬選擇開關(guān)的輸出端與微處理器電連接，用以對測試基準(zhǔn)點進(jìn)行調(diào)整。
經(jīng)過試驗，以下是普通測試儀與本發(fā)明測試儀的測試范圍比較表

有益效果本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(1)分壓電路設(shè)置有兩組，在相應(yīng)的測試范圍內(nèi)，該測試電壓不受被測試樣品的影響，保證了測試的一致性和準(zhǔn)確性。
(2)選擇控制電路的設(shè)置，可以通過對升壓電路的動態(tài)控制，使分壓電路的分壓電壓值保持穩(wěn)定，從而提高了測試儀的測量準(zhǔn)確性。
(3)場效應(yīng)管和精密電阻組成四組分壓電路，可以根據(jù)被測試樣品的阻值，在微處理器的控制下選擇分壓電路，使輸出電壓位于適合的范圍內(nèi)，保證了測試的準(zhǔn)確率。
本發(fā)明使用方便、準(zhǔn)確率高、測量范圍比較寬，具有很高的社會價值和市場推廣價值。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


附圖1為本發(fā)明實施例的電路框圖；附圖2為本發(fā)明實施例的電路圖。
具體實施例方式
實施例，如圖1所示，一種糧油水分測試儀，包括用以產(chǎn)生測試電壓信號的測試啟動電路1、用以對測試儀各電路的信號進(jìn)行處理的微處理器IC1、用以測量測試儀所處環(huán)境的溫度的測溫電路2、用以顯示測試結(jié)果的顯示電路3、測量結(jié)束后，發(fā)出蜂鳴聲以示提醒的蜂鳴器4、電源電路、升壓穩(wěn)壓電路5和測量信號處理電路6，基準(zhǔn)點調(diào)整電路7、電源電路8。
測試啟動電路1包括測試開關(guān)K和電壓拾取電路1a。
升壓穩(wěn)壓電路5包括用以將電源的低電壓升為高電壓的升壓電路5a、用以對升壓電路5a產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行分壓的分壓電路5b和選擇控制電路5c。
所述測量信號處理電路6包括分壓電路6a和電壓跟隨器電路6b。
如圖2所示，測試啟動電路1由測試開關(guān)K、電阻R40、電阻R41、電容C12、電容C13組成，測試開關(guān)K的一端與微處理器IC1電連接，另一端經(jīng)電阻R41接地，測試開關(guān)K、電阻R41的連接點經(jīng)電阻R40、電容C13接地，并經(jīng)被測物、電容C12接地，電阻R40、電容C13的連接點接微處理器IC1的23腳，將被測樣品放入測試儀內(nèi)，被測樣品被夾緊，測試開關(guān)K閉合，電阻R40、電阻R41連接點的電壓升高，經(jīng)電阻R40送至微處理器IC1的中斷23腳，微處理器IC1開始測量。
測溫電路2由電阻R70、熱敏電阻R100、電容C20構(gòu)成，用來測量環(huán)境溫度。
顯示電路3由譯碼器IC3至譯碼器IC6及液晶模塊構(gòu)成，譯碼器IC3至譯碼器IC6的型號為CD4543，對信號進(jìn)行譯碼，輸送至液晶模以顯示測試結(jié)果。
蜂鳴器4用以發(fā)出聲音提示操作者。
升壓穩(wěn)壓電路5由電感L、電阻R20至電阻R23、電阻R25、電阻R26、可調(diào)電阻R24、可調(diào)電阻R27、電容C8、二極管D7、三極管T4、運放集成電路IC7、運放集成電路IC8、與非門IC11、與非門IC12、與非門IC13組成，三極管T4的型號為N5551，運放集成電路IC7、運放集成電路IC8的型號為TLC27L4，與非門IC11至與非門IC13的型號為CD4023，三極管T4與22mH電感L、電容C8、二極管D7組成升壓電路5a，電阻R22、電阻R23、可調(diào)電阻R24串聯(lián)后接地，電阻R25、電阻R26、可調(diào)電阻R27串聯(lián)后接地，電阻R22、電阻R25的連接點連接二極管D7、電容C8的接點，運放集成電路IC7、運放集成電路IC8、與非門IC11至與非門IC13組成選擇控制電路5c，運放集成電路IC7的1腳與第二路分壓電路中電阻R25、電阻R26的連接點連接，2腳接電源電路提供的2.5V基準(zhǔn)電壓，運放集成電路IC8的2腳與第一路分壓電路中電阻R22、電阻R23的連接點連接，1腳接電源電路提供的2.5V基準(zhǔn)電壓，與非門IC13的輸入端與運放集成電路IC7的3腳、微處理器IC1的15腳連接，與非門IC12的輸入端與運放集成電路IC8的3腳、與非門IC13的輸出端、微處理器IC1的10腳連接，與非門IC11的輸入端、與非門IC12的輸出端電連接，與非門IC11的輸出端經(jīng)電阻R20與三極管T4的基極連接，電源電路中穩(wěn)壓二極管D9的2.5V電壓輸出至運放集成電路IC7、運放集成電路IC8作為基準(zhǔn)電壓，運放集成電路IC7、運放集成電路IC8的輸出經(jīng)與非門IC11、與非門IC12、與非門IC13、電阻R20控制三極管T4的導(dǎo)通，升壓電路5a產(chǎn)生的高壓經(jīng)兩路分壓電路分壓為30V和120V，輸送至運放集成電路IC7、運放集成電路IC8的輸入端，與2.5V電壓比較，控制升壓電路5a的工作，使電壓保持穩(wěn)定。
測量信號處理電路6由精密電阻R50至精密電阻R60、場效應(yīng)管01至場效應(yīng)管04、電容C14、運放集成電路IC9組成，場效應(yīng)管01至場效應(yīng)管04的型號為2SK1482，運放集成電路IC9的型號為TLC27L4，電阻R50、電阻R51串聯(lián)后接場效應(yīng)管01的漏極，場效應(yīng)管01的柵極接微處理器IC1的3腳，源極接地，電阻R52、電阻R53串聯(lián)后接場效應(yīng)管02的漏極，場效應(yīng)管02的柵極接微處理器IC1的4腳，源極接地，電阻R54、電阻R55串聯(lián)后接場效應(yīng)管03的漏極，場效應(yīng)管03的柵極接微處理器IC1的16腳，源極接地，電阻R56、電阻R57串聯(lián)后接場效應(yīng)管04的漏極，場效應(yīng)管04的柵極接微處理器IC1的18腳，源極接地，電阻R50、電阻R52、電阻R54、電阻R56的連接點經(jīng)電容C12接地，電壓跟隨器電路6b的1腳經(jīng)電阻R58接分壓電路6a的輸出端，3腳經(jīng)電阻R60、電容C14接地，電阻R59連接2腳、3腳之間，電阻R60、電容C14的接點接微處理器IC1的2腳，被測樣品的輸出信號經(jīng)電容C12濾波、四組測試分壓電路分壓后，輸送送至電壓跟隨器電路6b，電壓跟隨器電路6b的輸出經(jīng)電阻R60、電容C14濾波，送至微處理器IC1的2腳進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到被測樣品的含水量，由顯示電路3的液晶模塊顯示，微處理器IC1控制升壓電路及4組測試分壓電路，選擇適當(dāng)?shù)慕M合，使輸出保持在合適的范圍內(nèi)，并通過顯示電路3的液晶模塊予以顯示，可以測量寬水分范圍的被測樣品。
基準(zhǔn)點調(diào)整電路7由電位器R30至電位器R36、模擬選擇開關(guān)IC2構(gòu)成，模擬選擇開關(guān)IC2的型號為CD4051，電位器R30至電位器R36調(diào)整測量基數(shù)，電位器的中間抽頭電壓送到模擬選擇開關(guān)IC2，微處理器IC1的24、25、26腳連接模擬選擇開關(guān)IC2的地址選擇，模擬選擇開關(guān)IC2的輸出3送到微處理器IC1的28腳進(jìn)行轉(zhuǎn)換，微處理器IC1的型號為87C1408B。
電源電路8由電阻R1至電阻R6、電阻R10至R17、電容C1至C6、電容C10至電容C11、二極管D1至二極管D6、穩(wěn)壓二極管D9、三極管T1至三極管T3、運放集成電路IC10及按鍵開關(guān)K1組成，穩(wěn)壓二極管D9的型號為LM385，三極管T1、三極管T2的型號為9012，三極管T3的型號為9013，運放集成電路IC10的型號為TLC27L4，其中按鍵開關(guān)K1、二極管D5、電阻R1、電阻R2組成開關(guān)機(jī)電路，電池E經(jīng)二極管D1至二極管D4為微處理器IC1的5腳供電，由運放集成電路IC10、電阻R10至電阻R15、穩(wěn)壓二極管D9、三極管T2構(gòu)成4.5V穩(wěn)壓電源電路，微處理器IC1的1腳經(jīng)電阻R6控制三極管T3的導(dǎo)通，繼而控制三極管T1的導(dǎo)通，三極管T1控制4.5V穩(wěn)壓電源電路是否工作。
選擇按鈕K2、選擇按鈕K3與微處理器IC1電連接，用以選擇測量溫度或測試糧油水分工作。
權(quán)利要求
1.一種糧油水分測試儀，其特征是所述水分測試儀包括測試啟動電路(1)，用以產(chǎn)生測試電壓信號；微處理器(IC1)，用以對測試儀各電路的信號進(jìn)行處理；測溫電路(2)，用以測量測試儀所處環(huán)境的溫度；顯示電路(3)，用以顯示測試結(jié)果；蜂鳴器(4)，測量結(jié)束后，發(fā)出蜂鳴聲以示提醒；電源電路(8)；升壓穩(wěn)壓電路(5)；和測量信號處理電路(6)；其中，所述升壓穩(wěn)壓電路(5)包括升壓電路(5a)，電連接至電源電路(8)，用以將電源的低電壓升為高電壓；分壓電路(5b)，由串聯(lián)的電阻組成，用以對所述升壓電路(5a)產(chǎn)生的高電壓進(jìn)行分壓；和選擇控制電路(5c)，包括運放集成電路(IC7、IC8)、與運放集成電路(IC7、IC8)輸出端電連接的與非門(IC11、IC12、IC13)，所述運放集成電路(IC7、IC8)的輸入端與所述分壓電路(5b)、電源電路(8)提供的基準(zhǔn)電壓電連接，與非門的輸出端與升壓電路(5a)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述升壓穩(wěn)壓電路(5)包括若干路并聯(lián)的分壓電路(5b)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述分壓電路(5b)包括并聯(lián)的第一路分壓電路；和第二路分壓電路；第一路分壓電路由串聯(lián)的兩個電阻(R22、R23)、可調(diào)電阻(R24)構(gòu)成；第二路分壓電路由串聯(lián)的兩個電阻(R25、R26)、可調(diào)電阻(R27)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述選擇控制電路(5c)由兩個運放集成電路(IC7、IC8)、三個與非門(IC11、IC12、IC13)構(gòu)成，運放集成電路(IC7)的1腳與所述第二路分壓電路中電阻(R25)、電阻(R26)的連接點連接，2腳接電源電路(8)提供的基準(zhǔn)電壓，運放集成電路(IC8)的2腳與所述第一路分壓電路中電阻(R22)、電阻(R23)的連接點連接，1腳接電源電路(8)提供的2.5V基準(zhǔn)電壓，與非門(IC13)的輸入端與所述運放集成電路(IC7)的3腳、微處理器IC1電連接，與非門(IC12)的輸入端與所述運放集成電路(IC8)的3腳、與非門(IC13)的輸出端、微處理器IC1電連接，與非門(IC11)的輸入端、與非門(IC12)的輸出端電連接，與非門(IC11)的輸出端與升壓電路(5a)電連接。
5.如權(quán)利要求1、2、3其中之一所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述選擇控制電路(5c)由運放集成電路(IC7、IC8)、與非門(IC11、IC12、IC13)構(gòu)成，運放集成電路(IC7、IC8)的輸入端與所述分壓電路(5b)、電源電路(8)電連接，與非門(IC11、IC12、IC13)與所述運放集成電路(IC7、IC8)、升壓電路(5a)、微處理器(IC1)電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述測量信號處理電路(6)包括分壓電路(6a)，包括串聯(lián)的精密電阻、與串聯(lián)的精密電阻電連接的場效應(yīng)管，所述分壓電路(6a)與測試啟動電路(1)、微處理器(IC1)、顯示電路(3)電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述測量信號處理電路(6)包括若干路并聯(lián)的分壓電路(6a)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述分壓電路(6a)包括第一測試分壓電路；第二測試分壓電路；第三測試分壓電路；和第四測試分壓電路；所述第一測試分壓電路由兩個電阻(R50、R51)、場效應(yīng)管(O1)構(gòu)成，電阻(R50)、電阻(R51)串聯(lián)后接場效應(yīng)管(O1)的漏極，場效應(yīng)管(O1)的柵極接微處理器(IC1)的3腳，源極接地；所述第二測試分壓電路由兩個電阻(R52、R53)、場效應(yīng)管(O2)構(gòu)成，電阻(R52)、電阻(R53)串聯(lián)后接場效應(yīng)管(O2)的漏極，場效應(yīng)管(O2)的柵極接微處理器(IC1)的4腳，源極接地；所述第三測試分壓電路由兩個電阻(R54、R55)、場效應(yīng)管(O3)構(gòu)成，電阻(R54)、電阻(R55)串聯(lián)后接場效應(yīng)管(O3)的漏極，場效應(yīng)管(O3)的柵極接微處理器(IC1)的16腳，源極接地；所述第四測試分壓電路由兩個電阻(R56、R57)、場效應(yīng)管(O4)構(gòu)成，電阻(R56)、電阻(R57)串聯(lián)后接場效應(yīng)管(O4)的漏極，場效應(yīng)管(O4)的柵極接微處理器(IC1)的18腳，源極接地。
9.如權(quán)利要求8所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述測量信號處理電路(6)包括運放集成電路(IC9)、電阻(R59)、電容(C14)組成的電壓跟隨器電路(6b)，所述電壓跟隨器電路(6b)的1腳經(jīng)電阻(R58)接分壓電路(6a)的輸出端，3腳經(jīng)電阻(R60)、電容(C14)接地，電阻(R59)連接在2腳、3腳之間，電阻(R60)、電容(C14)的連接點接微處理器(IC1)的2腳。
10.如權(quán)利要求1所述的一種糧油水分測試儀，其特征是所述測試啟動電路(1)包括與微處理器(IC1)電連接的測試開關(guān)(K)；和電壓拾取電路(1a)，包括電阻(R40、R41)、電容(C13)，所述測試開關(guān)(K)經(jīng)電阻(R41)接地，測試開關(guān)(K)、電阻(R41)的連接點經(jīng)電阻(R40)、電容(C13)接地，電阻(R40)、電容(C13)的連接點接微處理器(IC1)的23腳。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種糧油水分測試儀，包括測試啟動電路、微處理器、測溫電路、顯示電路、蜂鳴器、升壓穩(wěn)壓電路、測量信號處理電路，升壓穩(wěn)壓電路包括升壓電路、分壓電路、選擇控制電路，分壓電路設(shè)置有兩組，在相應(yīng)的測試范圍內(nèi)，該測試電壓不受被測試樣品的影響，保證了測試的一致性和準(zhǔn)確性，選擇控制電路的設(shè)置，可以通過對升壓電路的動態(tài)控制，使分壓電路的分壓電壓值保持穩(wěn)定，從而提高了測試儀的測量準(zhǔn)確性，場效應(yīng)管和精密電阻組成四組分壓電路，可以根據(jù)被測試樣品的阻值，在微處理器的控制下選擇分壓電路，使輸出電壓位于適合的范圍內(nèi)，保證了測試的準(zhǔn)確率。
文檔編號G01N27/04GK101038264SQ20071001331
公開日2007年9月19日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者竇祥增 申請人:竇祥增