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糧食烘干機(jī)

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關(guān)于糧食烘干機(jī)內(nèi)糧食的導(dǎo)電特點(diǎn)分析

在糧食烘干機(jī)內(nèi)完全干燥的谷物、種子、油料等介質(zhì)可視為絕緣體，其阻抗趨于無窮大。谷物、油料、藥品等含水介質(zhì)在外施幅值不變的中高頻率電信號(hào)作用下，其電導(dǎo)率隨激勵(lì)的頻率變化而變化。

據(jù)相關(guān)資料，稻谷、小麥、大米等含水介質(zhì)的“阻抗一頻率”特性有：

1、試料的品種不同，浴盆效應(yīng)的邊沿頻率也不同，但各種谷物在100～250kHz范圍內(nèi)基本呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，施加這一頻帶的激勵(lì)信號(hào)，可以獲得較大的與含水介質(zhì)的水分含量成正比的電流檢測(cè)信號(hào)。

2、糧食的阻抗與籽粒結(jié)構(gòu)有關(guān)，籽粒有殼體的谷物阻抗較大。稻谷有纖維素和礦物質(zhì)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬、高度木質(zhì)化的谷殼的阻抗值較大。小麥有纖維素和干纖維組成的皮層，其阻抗較稻谷小，但比只有果實(shí)的大米阻抗要大。

3、當(dāng)激勵(lì)信號(hào)的頻率較低時(shí)，介質(zhì)的阻抗隨頻率增加而急劇降低；在中間頻帶，阻抗值小，隨頻率的變化較小；頻率繼續(xù)升高，阻抗值隨之緩慢增加，即：在一定頻率范圍內(nèi)，介質(zhì)的”阻抗～頻率”關(guān)系呈浴盆曲線狀。

由于谷物介質(zhì)的“阻抗一頻率”關(guān)系呈浴盆曲線狀，對(duì)傳感器施加100～250kHz的激勵(lì)信號(hào)，以獲得相應(yīng)響應(yīng)信號(hào)就可以測(cè)量出被測(cè)谷物的水分。

在實(shí)際電路中，電容的測(cè)量方法主要有電橋法、諧振回路法、充放電法等。一般而言，測(cè)頻法在高頻端具有較高的測(cè)量精度，測(cè)周法在低頻端具有較高的測(cè)量精度。在軟件的處理上，可根據(jù)所測(cè)谷物含水率分布和所用單片機(jī)系統(tǒng)主頻選用頻率測(cè)量或周期測(cè)量。從輸入、輸出信號(hào)情況看，常用的測(cè)量方法有：一是施加自激信號(hào)，測(cè)量響應(yīng)的頻率，從而計(jì)算出電容值或水分值。二是施加固定頻率信號(hào)，測(cè)量響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出電容值或水分值；顯然前一種方法比較容易實(shí)現(xiàn)，但具有一定的測(cè)量誤差，此測(cè)量誤差可以通過分段標(biāo)定修正的方法進(jìn)行有效控制。本研究采用后一種方法，通過測(cè)量響應(yīng)頻率進(jìn)行水分的測(cè)量。

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