粮食中的水分含量对农产品质量评定有很大的影响,因此水分含量测定精确与否对生产者和消费者都是十分重要的。在本次毕业设计中,作者基于信息融合原理研究设计了具有嵌入Internet功能的新型粮食水分测定仪。该仪器采用电容式水分测量方法,价格低廉,且具有响应快,精度高和使用方便等特点。 在以往粮食水分测定仪的研究过程中发现,水分检测存在着对温度、紧实度的交叉灵敏度。存在交叉灵敏度的传感器,其性能不稳定,测量精度低。因此在粮食水分测定仪中,分别设计了三路传感器对粮样的差压、温度、紧实度进行监测,同时采用多传感器信息融合技术对温度、紧实度以及电容传感器的输出差压进行融合处理以提高粮食水分的检测精度和系统的温度稳定性。多传感器信息融合的方法有多种,本文主要采用了趋势面分析方法建立了粮食水分检测的数学模型,并将此数学模型转化为多元线性回归模型进行了分析处理。在四个温度下,用此仪器对大豆样品采集大量的样本数据,通过信息融合算法,可得到包括全部自变量的粮食水分测量的数学模型。在对此模型中的自变量进行显著性检验并剔除了模型中的多余变量后,得到了粮食水分测量的最佳数学模型。 在对比分析了几种微小电容测量电路的基础上,本文采用直流充放电电路来测量水分传感器的微小电容变化。仪器硬件设计上选用CPLD芯片简化了CPU的外围接口电路,同时,采用Windows下的可视化编程语言Visual C++编制了友好的上位机测量界面和串口通讯程序,方便了用户的操作。 新型嵌入式粮食水分测定仪在用信息融合技术实现粮食水分测量的基础上,还实现了仪器的Internet接入功能,这种仪器的设计方法为今后水分测定仪的进一步研究提供了一些新的思路。