專利名稱：一種微波技術(shù)測(cè)量木材濕度的電路設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量木材濕度電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用微波測(cè)量木材濕度的電路設(shè)計(jì)。主要實(shí)現(xiàn)一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測(cè)量木材濕度的電路。
背景技術(shù)：
木材的濕度在木材運(yùn)輸、儲(chǔ)藏、加工和材質(zhì)的評(píng)定中是一個(gè)重要的指標(biāo)。從購買原木開始到最終噴漆，在整個(gè)木材工作中，知道木材含水率是非常必要。稱重法(干燥工藝前后重量減少)準(zhǔn)確測(cè)量含水率是唯一全球公認(rèn)的參考方法，但是這種方法太不實(shí)際，再加上費(fèi)時(shí)，費(fèi)力又費(fèi)錢，所以更容易使用、快速、侵入性小的儀器成為當(dāng)今市場(chǎng)上的主流?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的儀器主要分為兩種:I)接觸式儀表(通過產(chǎn)生電場(chǎng)測(cè)量一定深度的木材)。它讀取的深度是基于儀表的特征、材料的密度和它的含水率，而獲得的值是測(cè)量含水率的平均值，隨著測(cè)量深度的增力口，它的靈敏度隨之減小。當(dāng)測(cè)量材料的含水量高于20% 30%或水分不是均勻分布在木板中時(shí)，它的測(cè)量準(zhǔn)確率會(huì)大大降低。2)針插式儀表(測(cè)量?jī)呻姌O間的電阻抗)。兩電極插入的深度形成空間，針式儀表僅僅是根此空間來獲得讀數(shù)。測(cè)量值是這兩電極間表面到最深處的最大含水率。當(dāng)測(cè)量材料的含水率低于8% 10%，測(cè)量值的準(zhǔn)確性就會(huì)大大降低，而且它容易破壞木材表面，測(cè)量速度比較慢，短時(shí)間內(nèi)無法讀取很多數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微波測(cè)量木材濕度電路的設(shè)計(jì)。微波法是電測(cè)法近年來的最新發(fā)展。這是一種快速、非接觸、無損傷的測(cè)量方法，且精度較高。由于微波能夠穿透木料，所以其測(cè)量結(jié)果反映了木材內(nèi)部的水分，同時(shí)不受木材顏色、結(jié)構(gòu)等因素的影響。最終的測(cè)量值是電磁波的衰減信號(hào)和傳感器測(cè)量信號(hào)通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測(cè)量過程迅速且能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整精度和測(cè)量范圍。這些優(yōu)點(diǎn)使得微波法非常適合用于木料濕度的實(shí)時(shí)測(cè)量。本發(fā)明包括微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分、調(diào)制微波信號(hào)電路部分、傳感器測(cè)量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。所訴的微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分包括微波源，雙運(yùn)算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re。其中電阻Rl、R2、R3和雙運(yùn)算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器。電阻R4、R5、Rc組成橋T型衰減器。所訴的調(diào)制微波信號(hào)電路部分包括雙運(yùn)算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關(guān)S1、S2，%fiR10、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運(yùn)算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器。編碼開關(guān)S1、S2，電阻RIO、Rll、R12、R13、R14、R15
組成可調(diào)式橋T型衰減器。
所訴的傳感器測(cè)量電路部分包括雙運(yùn)算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚(yáng)聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21，電容 C1、C2、C3。電阻 R7、R8、R9，雙運(yùn)算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，雙運(yùn)算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器。揚(yáng)聲器喇叭LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分。所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調(diào)式電感LI，中頻變壓器(俗稱中周)T2，石英晶體Y1，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調(diào)式電容C8。晶體管Ql為中放級(jí)；電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路；電阻R25與電容C6組成去耦電路。石英晶體Yl、可調(diào)式電容C8與可調(diào)式電感LI組成濾波電路。


圖1是本發(fā)明的電路連接示意2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框架3是橋T 型衰減器和可調(diào)式橋T型衰減器的原理示意4是窄帶濾波放大器的等效電橋原理示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，微波技術(shù)測(cè)量木材濕度的電路包括微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分(I)、調(diào)制微波信號(hào)電路部分(2)、傳感器測(cè)量電路部分(3) (4)以及窄帶濾波放大電路部分(5)。微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分(I)主要由光電隔離器和橋T型衰減器組成。光電隔離器具有使輸入輸出互相隔離的作用，因此電信號(hào)傳輸具有單向性的特點(diǎn)。光電耦合器中U2的二極管Dl處于由由雙運(yùn)算放大器UlA組成的反饋通路中，流經(jīng)發(fā)光二極管Dl的電流與光電耦合器中的光敏三極管Q的發(fā)射極產(chǎn)生的電壓V嚴(yán)格成線性關(guān)系。圖3為橋T型衰減器和可調(diào)式橋T型衰減器的原理示意圖。橋T型衰減器有如下計(jì)算公式:
權(quán)利要求
1.一種微波技術(shù)測(cè)量木材濕度的電路包括微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分、調(diào)制微波信號(hào)電路部分、傳感器測(cè)量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分: 其中所訴的微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分包括微波源，雙運(yùn)算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re，電阻Rl、R2、R3，雙運(yùn)算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器，電阻R4、R5、Re組成橋T型衰減器； 所訴的調(diào)制微波信號(hào)電路部分包括雙運(yùn)算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關(guān)S1、S2,電阻 RIO、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運(yùn)算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器，編碼開關(guān)S1、S2，電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15組成可調(diào)式橋T型衰減器； 所訴的傳感器測(cè)量電路部分包括雙運(yùn)算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚(yáng)聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21,電容 Cl、C2、C3,電阻 R7、R8、R9，雙運(yùn)算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，LM358D雙運(yùn)算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器，揚(yáng)聲器喇機(jī)LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分； 所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調(diào)式電感LI，中頻變壓器T2，石英晶體Yl，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調(diào)式電容C8，晶體管Ql為中放級(jí)，電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路，電阻R25與電容C6組成去耦電路，石英晶體Y1、可調(diào)式電容CS與可調(diào)式電感LI組成濾波電路。
全文摘要
一種微波測(cè)量木材濕度電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測(cè)量木材濕度的電路，屬于電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。通過xx原理。該電路包括微波信號(hào)產(chǎn)生電路部分、傳感器測(cè)量電路部分、調(diào)制微波信號(hào)電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是微波能夠穿透木料，其測(cè)量結(jié)果反映了木材內(nèi)部的水分，同時(shí)不受木材顏色、結(jié)構(gòu)等因素的影響。而且其電路最終的測(cè)量值是電磁波的衰減信號(hào)和傳感器測(cè)量信號(hào)通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測(cè)量過程迅速且能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整精度和測(cè)量范圍。這些優(yōu)點(diǎn)使得這種電路非常適合用于木料濕度的實(shí)時(shí)、快速在線測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N22/04GK103207189SQ201310031759
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者毛世挺, 陳亮, 吳軍法, 徐珍寶, 張林波, 朱陸洋, 林久奔, 徐強(qiáng) 申請(qǐng)人:毛世挺