發(fā)布時(shí)間：2023-03-07 10:00

　　糧食是國民生存和國家發(fā)展的主要資源,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著十分重要的位置。谷物作物是糧食中的一大類,含水量是衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)。谷物的濕度過高,容易引起其霉變、生蟲等問題;濕度過低則會(huì)影響其食用品質(zhì)。因此,在谷物的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、交易、加工等環(huán)節(jié)控制濕度、實(shí)現(xiàn)快速無損的濕度檢測十分重要。目前,基于介電特性原理的谷物濕度儀在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用,但介電參數(shù)不僅與濕度密切相關(guān),激勵(lì)信號(hào)的頻率、谷物填充密度及外界溫度均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,因此如何消除各類因素對(duì)測量精度與重復(fù)性的影響,是進(jìn)行快速無損的谷物濕度檢測必須解決的重點(diǎn)問題。本論文基于介電特性測量原理,研制出一款帶有掃頻阻抗測量功能的谷物濕度快速測量儀,并在此基礎(chǔ)上提出一種雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)谷物濕度進(jìn)行回歸建模,以減小因填充密度不均造成的測量誤差。首先,為了減小系統(tǒng)誤差對(duì)測量精度的影響,對(duì)同軸探頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),并基于高精度阻抗轉(zhuǎn)換芯片AD5933實(shí)現(xiàn)阻抗的掃頻測量,制作出手持式谷物濕度傳感器。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,進(jìn)行了谷物填充密度對(duì)濕度測量影響的實(shí)驗(yàn)研究,搭建雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)谷物濕度進(jìn)行回歸建模,通過對(duì)介電頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析,...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 谷物濕度的復(fù)介電頻譜測量原理
    2.1 谷物介電特性等效模型與復(fù)介電常數(shù)計(jì)算
    2.2 阻抗掃頻測量原理
        2.2.1 比例測量法
        2.2.2 DFT解調(diào)
    2.3 阻抗的頻譜校準(zhǔn)
        2.3.1 幅值校準(zhǔn)
        2.3.2 相位校準(zhǔn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 谷物濕度傳感器的設(shè)計(jì)與研制
    3.1 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作
        3.1.1 同軸傳感器的設(shè)計(jì)原則
        3.1.2 同軸傳感器尺寸理論計(jì)算與驗(yàn)證
        3.1.3 同軸傳感器的建模與制作
    3.2 谷物濕度傳感器硬件電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 阻抗測量模塊
        3.2.2 控制與顯示模塊
        3.2.3 PCB與電路實(shí)物圖
    3.3 谷物濕度傳感器軟件設(shè)計(jì)
        3.3.1 主程序設(shè)計(jì)
        3.3.2 掃頻模塊子程序
        3.3.3 復(fù)介電常數(shù)計(jì)算程序
        3.3.4 軟硬件調(diào)試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的谷物濕度回歸模型
    4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 比例參考電阻與校準(zhǔn)電阻的選擇
    4.2 谷物濕度的復(fù)介電頻譜段分析
        4.2.1 介電常數(shù)頻譜
        4.2.2 介電損耗頻譜
    4.3 雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型
        4.3.1 雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
        4.3.2 雙通道一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)優(yōu)化
        4.3.3 網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法
    4.4 谷物濕度傳感器的性能測試
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.2 對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3757408