基于嵌入式的液體（油）電介質(zhì)檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機、電子技術(shù)以及制造加工技術(shù)的發(fā)展,電子傳感器技術(shù)也進入高速發(fā)展時期,已滲透了各行各業(yè),給人類社會帶來了翻天覆地的變化。而當前地溝油的現(xiàn)象越來越嚴重,給消費者的身體健康帶來了嚴重的傷害,給有關(guān)執(zhí)法部門制造了難題。主要是因為沒有一種高效可靠的地溝油檢測傳感儀器,無法為執(zhí)法部門提供強有力的測量依據(jù),從而造成不法商人可以肆意妄為的局面。
　　目前,地溝油主要依賴化學(xué)方法進行檢測,化學(xué)方法費時費力、需要專業(yè)操作人員、同時過多地使用

2、化學(xué)藥品檢測對人和環(huán)境造成一定的影響,也不利于大規(guī)模推廣。因此,急待研究快捷高效可靠的地溝油檢測方法。
　　研究發(fā)現(xiàn),油中極性成分含量常被用來作為判斷是否是地溝油的一個指標。油的極性成分含量是影響油的介電特性的一個因素,而電容傳感器的電容信號輸出隨油的介電常數(shù)的變化而變化。因此本課題依據(jù)油的介電特性不同,將油信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出,制成一種新型液相介質(zhì)地溝油電容傳感器。與傳統(tǒng)的檢測方法相比,具有更能反應(yīng)油質(zhì)的好壞、制作簡單、便于攜帶

3、和成本低等優(yōu)點。
　　本文主要介紹了目前地溝油檢測方法的研究背景、研究意義及發(fā)展現(xiàn)狀;闡述了電容測量及電容傳感器原理,給出了介電常數(shù)的兩個定義,分析了電介質(zhì)中極性組分微粒與介電常數(shù)變化的關(guān)系,得出:當油變質(zhì)或是經(jīng)過加工的地溝油過后,其介電常數(shù)增大。最后從傳統(tǒng)平板電容傳感器的局限性出發(fā),分析研究了同面散場電容傳感器的原理、特點,以單元積分法推導(dǎo)其同面散場叉指形電容傳感器的計算公式,并研究制作了叉指電容傳感器。并以32位CORTEX-

4、M系列的STM32F051微控制器為核心處理單元,研制開發(fā)了基于嵌入式系統(tǒng)的液體電介質(zhì)檢測系統(tǒng),用于地溝油的電容傳感器檢測系統(tǒng)。最后利用所設(shè)計的電容傳感器對各種油樣品進行了檢測,得出了油樣品與各自輸出電容值的對應(yīng)關(guān)系和油的介電特性與其電容值的對應(yīng)關(guān)系。
　　實驗發(fā)現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的液體(油)電介質(zhì)檢測系統(tǒng)具有較高的靈敏度與可靠性,其輸出電容值與油質(zhì)的好壞具有良好的相關(guān)性。研究表明,基于嵌入式系統(tǒng)的液體電介質(zhì)檢測系統(tǒng)設(shè)計提供了一種新