酒精度微扰法在线检测系统

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1、ＩＪ酵叫击觀＊赛硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ：＾禱１＇；：三ｒＰ＞巧贊Ｉ擊臀驚早故；；黄譯义蠻辭打论文题圉酒權度微扰法在浅检测系统学科专业电路与系统学号２０１３２１０２０１４３作者姓名张志雄指导教师陶冰洁副教授Ｖ＇’ｆＩ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作。，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外及取得的研究成果据我所知，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构

2、的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：ｊ良丢古日期；年月日秦食论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此规定）（：导师签名作者签名东化：词曰期；年月曰

3、２＾／甚＾分类号密级注1UDC学位论文酒精度微扰法在线检测系统(题名和副题名)张志雄(作者姓名)指导教师陶冰洁副教授电子科技大学成都(姓名、职称、单位名称)申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2016.3.31论文答辩日期2016.4.28学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。On-lineDetectionSystemofAlcoholDegreeBasedonPerturbationMethodAMasterDissertationSubmittedtoUni

4、versityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:ZhangZhixiongSupervisor:TaoBingjieSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要白酒是人们日常生活中非常重要的消费品，其主要的成分是乙醇，如何快速、高精度的检测白酒中的酒精度是在实际生产过程中降低成本，提高产品质量非常关键的因素之一。实际生产过程中，要保证产品浓度的稳定，操作工一般需要现场取样，然后利用酒精比重计大致测量样品浓

5、度，如果需要精确地测量，就需要将样品送化验室，利用昂贵的仪器如气相色谱仪等进行检测，相当不方便，成本也非常高。为了满足一些酒厂对于酒精度的快速、准确、实时测量，本文研制了一种新型的基于微波谐振特性的酒精度在线检测系统。本文设计的酒精度检测系统采用了DSP技术，通过DSP控制频率合成芯片ADF4350研制的信号源激励微波谐振腔，谐振腔的输出信号经过检波器检波后由DSP进行采样、处理，并通过微扰理论和酒精的介电特性推算出酒精的浓度。系统采用触摸屏进行人机交互，使得显示美观，操作简便，人性化。本文集中开展了以下几方面的研究：1．研究了不同浓度的酒精不

6、同频率下的介电特性。本文通过Cole-Cole公式和对数法则拟合出不同浓度酒精的介电特性标准曲线，并通过带状线终端短路法进行了实验测试，根据标准曲线和测试结果选择微扰腔的谐振频率从而研制谐振腔。推导了微扰法基本公式和酒精度、介电常数与谐振频率三者之间的关系，为系统对酒精度的计算提供了理论依据。2．设计和研制了系统硬件部分。本文采用的是微扰法对酒精进行测试，微扰法一般是用来测量低损耗物质，而酒精和水的损耗都比较大，并且酒精的介电常数随着频率变化较大，充分考虑酒精的介电特性和实际应用的便利性，研制了谐振频率为1.9GHz左右的圆柱型谐振腔，设计制作

7、了1-4GHz的频率源和1-8GHz的检波器。3．编写了基于DSP技术的系统软件和设计了触摸屏界面。系统软件主要包括DSP对频率源的控制、AD采样、DSP与触摸屏的通信等。系统功能完善，触摸屏界面美观简洁，具有良好的人机交互效果。关键词：酒精度，微扰法，DSP，触摸屏IABSTRACTABSTRACTLiquorisveryimportantconsumergoodsinpeople'sdailylife,itsmainingredientisethanol,howtodetectthealcoholicstrengthofwinesrapid

8、lywithhighprecision,isoneofthekeyfactorstoreducecostsandimprovetheproductqu