[发明专利]电阻式粮食水分仪大量程阻值的自适应测量方法及装置

说明书

本发明公开了电阻式粮食水分仪大量程阻值的自适应测量方法及装置，属于粮食品质之中的水分检测技术领域。该装置包括：多路电阻：由多个串联在电路中的备选定值电阻构成；多路选择开关：连接多路电阻，用于从多路电阻中选择一个最合适电阻串接到电路中；待测电阻：与待测谷物相对应；测量输出单元：通过ADC输出线输出。该自适应测量算法通过依次从多路电阻中选择单个电阻串接到电路中，读测量输出端的值，根据先前设置的上、下限值确定输出值的有效性，有效值通过公式计算谷物水分对应的电阻值并求和，最后，输出平均电阻值。本发明示例的技术方案，能实现大量程阻值的全量程高精度测量、抗干扰能力强和阻值测量稳定等优点。

技术领域

本发明属于粮食品质之中的水分检测技术领域，涉及大量程电阻值测量，具体的说是一种电阻式粮食水分仪大量程阻值的自适应测量方法及装置，通过自适应电路装置和自适应算法实现电阻式粮食水分仪阻值的自适应测量。

背景技术

粮食入库前，均需经历烘干过程，水分达到一定要求方可长时间保存。粮食烘干过程中常用的水分仪就是电阻式在线水分测量仪，阻值测量的常用方法是欧姆定律法和分压测量方法。由于谷物水分对应的电阻值小到几十欧，大到几百兆欧，给阻值测量带来较大困难。目前，电阻式粮食水分仪无论采取欧姆定律法，还是分压法，都存在电路设计不够简洁，数据处理过于复杂，抗干扰能力弱等不足，因此，很难做到对阻值的全量程高精度测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电阻式粮食水分仪阻值自适应测量装置及自适应测量算法，该测量装置电路简单、测量精度高、阻值测量稳定、抗干扰能力强，数据处理简单。

本发明所采用的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种电阻式粮食水分仪阻值自适应测量装置，包括：

多路电阻：由多个串联在电路中的备选定值电阻构成；

多路选择开关：连接多路电阻，用于根据实测粮食水分对应的电阻值，从多路电阻中选择最合适的一个备选定值电阻串接到电路中；

待测电阻：与待测谷物相对应，待测电阻上并联有电容器；

测量输出单元：从所述多路电阻与待测电阻之间引出的ADC输出线，10位ADC输出值为0～1023的整数值，根据串接到电路中的定值电阻和ADC输出值计算出粮食水分对应的电阻值。

进一步的，多个所述备选定值电阻的阻值在整个电阻量程范围内均匀离散。

进一步的，所述多路选择开关上连接多路电阻，连接备选定值电阻的数量能够调整。

进一步的，所述测量输出单元通过电阻分压后输出ADC值。

另一方面，本发明还提供了上述任一种电阻式粮食水分仪阻值自适应测量装置的自适应测量算法，包括：

S1：所述测量输出单元的测量端与待测谷物接触；

S2：设定多路电阻中单个电阻的阻值为Ri，通过依次将多路电阻中的单个电阻串接到电路中读取ADC测量输出值Xi，根据设定的上下限值确定该Xi值是否有效，若有效，根据Ri和Xi得出待测谷物水分对应的电阻值并加总求和，无效则丢弃，对有效的测量电阻值求平均作为最终的测量电阻值；

S3：将最终的测量电阻值转换为谷物水分值后输出。

进一步的，所述S2包括以下步骤：

S21：多路电阻从左到右从0开始编号，参数i加1,0值对应多路电阻最左端的电阻串接到电路中；

S22：比较i与多路电阻编号的最大值或者多路选择开关的路数，若i不大于多路电阻编号的最大值或者多路选择开关路数，进入步骤S23；否则，进入步骤S26；

S23：将电阻编号为i的定值电阻Ri串接到电路中；