基于DSP的水分测定电子天平研究

物质的水分含量是决定其物理、化学和生物特性的重要指标,水分含量的准确测定具有重要的社会意义与经济价值。在水分检测领域,测量准确性和测量速度之间的矛盾一直没有解决。针对这一现状,本文提出了一种将红外干燥箱和电子天平相结合,利用DSP作为信息处理单元的水分测定仪;给出了仪器结构和DSP系统的硬件电路设计;研究通过对加热元件的功率控制实现干燥箱的温度控制,采用智能复合控制策略对干燥箱的温度进行实时控制,干燥箱的温度达到105℃的时间可由单纯PID控制的2分钟减少到1分钟,且控制精度高。仿真实验表明,这种新型水分测定仪可望解决传统烘干失重法测量时间长、操作繁琐等问题。全文分为如下几个部分:第1章介绍了水分检测的意义,简要地回顾了现有的水分测定电子天平的研究现状,阐述了本文设计的基于DSP的新型水分测定电子天平的目的和意义。第2章首先介绍了水分测定电子天平的质量称量原理和水分测定原理;然后,选择TMS320LF2407A型号的DSP作为信息处理单元,简要介绍了微处理器的功能,并给出了水分测定电子天平的总体设计及其信息处理单元电路设计;zui后,说明了水分测定电子天平的性能指标。第3章首先根据红外干燥箱的特点设计了其测控系统,可实现对红外干燥箱的温度测量与控制;然后给出了温度控制的方法,针对时间zui优控制、PID控制和模糊控制各自的特点,设计了一种基于时间zui优模糊PID控制方法。仿真实验表明,该智能复合控制方法能够很好的解决红外干燥箱温度控制响应滞后的问题。第4章首先介绍了DSP系统的开发工具;然后在前面介绍的硬件基础上,给出了相应的软件设计。第5章阐述了误差分析与仪器的抗干扰设计。zui后,在结论部分,回顾了本文的工作,说明了本文的创新和不足之处,探讨了水分测定电子天平的发展方向。

   水分测定仪也叫做水分仪、水份测定仪、快速水分测定仪、水分计、水分检测仪、水分测量仪、水分分析仪、含水率检测仪、测水仪、验水仪、测湿仪。