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原文传递一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪

专利名称：	一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪
摘要：	本发明公开了一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，包括FPGA控制电路、DDS模块I、DDS模块II、NIOS II软核、红外测温模块、LCD驱动器、LCD触摸屏、触摸控制器、正弦波电路I、正弦波电路II、驱动电缆I、平行双针探头、驱动电缆II、跨阻放大器、交流放大器、乘法相敏解调器、8阶有源低通滤波器和模数转换器，该测量仪以交流激励式微弱电容检测法为基本原理，结合驱动电缆技术和红外测温技术，将系统电路、LCD触摸屏、连接电缆和平行双针探头集成为一体，将外形结构设计为手持式，能够高精度测量活立木边材的含水率，结构简单，成本低廉，操作人员在野外进行现场实验时操作方便，提高了检测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	东北林业大学
发明人：	赵黎明;徐华东;姜星宇
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-31T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202111663584.7
公开号：	CN114137043A
分类号：	G01N27/22;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/22
申请人地址：	150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号
主权项：	1.一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，其特征在于：包括FPGA控制电路、DDS模块I、DDS模块II、NIOS II软核、红外测温模块、LCD驱动器、LCD触摸屏、触摸控制器、正弦波电路I、正弦波电路II、驱动电缆I、平行双针探头、驱动电缆II、跨阻放大器、交流放大器、乘法相敏解调器、8阶有源低通滤波器和模数转换器。 2.按照权利要求1所述的一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，其特征在于：所述DDS模块I和DDS模块II内部结构相同，包括频率控制字、相位控制字、时钟模块、32位累加器I、32位寄存器、32位累加器II和波形存储器，由FPGA通过Verilog语言编程实现内部各模块功能以及模块之间的通信；所述NIOS II软核是FPGA内部固有的32位软核处理器，其与FPGA之间通过Avalon总线进行双向数据通信，NIOS II软核的输出端与LCD驱动器的输入端电气连接，LCD驱动器的输出端与LCD触摸屏的输入端电气连接，LCD触摸屏的输出端与触摸控制器的输入端电气连接，触摸控制器的输出端和红外测温模块的输出端均与NIOS II软核的输入端电气连接。 3.按照权利要求1所述的一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，其特征在于：所述正弦波电路I和正弦波电路II内部机构相同，包括数模转换器、差分转单端电路、7阶无源低通滤波器和后级放大电路，数模转换器的输出端与差分转单端电路的输入端电气连接，差分转单端电路的输出端与7阶无源低通滤波器的输入端电气连接，7阶无源低通滤波器的输出端与后级放大电路的输入端电气连接。 4.按照权利要求1所述的一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，其特征在于：所述FPGA控制电路输出相位控制字和频率控制字到DDS模块I、DDS模块II中，DDS模块I中波形存储器的输出端和时钟模块的输出端均与正弦波电路I中数模转换器的输入端电气连接，正弦波电路I中后级放大电路的输出端与驱动电缆I的输入端电气连接，驱动电缆I的输出端与平行双针探头的输入端电气连接，平行双针探头的输出端与驱动电缆II的输入端电气连接，驱动电缆II的输出端与跨阻放大器的输入端电气连接，跨阻放大器的输出端与交流放大器的输入端电气连接，DDS模块II中波形存储器的输出端和时钟模块的输出端均与正弦波电路II中数模转换器的输入端电气连接，正弦波电路II中后级放大电路的输出端和交流放大器的输出端均与乘法相敏解调器的输入端电气连接，乘法相敏解调器的输出端与8阶有源低通滤波器的输入端电气连接，8阶有源低通滤波器的输出端与模数转换器的输入端电气连接，模数转换器的输出端与FPGA控制电路的输入端电气连接。 5.按照权利要求1所述的一种基于微弱电容检测法的活立木边材含水率测量仪，其特征在于：所述驱动电缆I和驱动电缆II采用驱动电缆技术，即连接电缆采用低分布电容双层屏蔽电缆，其中电缆的内屏蔽层与仪器地电气连接，电缆的外屏蔽层与大地电气连接。
所属类别：	发明专利