专利名称：一种基于can总线的边缘电场粮食水分测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及粮食水份测定仪，具体涉及一种基于
CAN总线的边缘电场粮食水分测定仪。
背景技术：
粮食是关系国计民生的重要物资。粮食的含水量在收 割、储存、流通运输、贸易、加工等过程中都是一项重要指 标，如含水不适合，容易引起霉烂变质，称量时希望除去水 分，求得净重，粮食加工过程保持一定的水分，才能很好地 进行。粮食含水量是校正产量的依据，更是评价作物质量， 保障粮食安全的重要指标，即时准确地测量粮食水份具有重 要意义。目前，粮食水分在线测试有多种方法和装置，但它 们不是价格高就是速度慢，或性能不稳定，尤其在粮食烘干 机中，由于测试点(即取样点)与控制主机之间有一定距离， 传感器需先对所采样的数据进行预处理，随后通过一定的方 式传送给主机进行控制。传统的电容式传感器测量时受到电 容形状、粮食松紧度等方面的影响较大。通过现场使用，采 用RS485等通信方式进行水份的在线测量，其抗干扰能力较
差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于CAN总线的边 缘电场粮食水分测定仪，采用CAN总线组网对主机节点和 传感器节点之间进行数据通信，有效提高传输过程中系统的 抗干扰能力，同时还可将其它从节点通过CAN驱动器接入 网络中，实现网络化控制。
本实用新型的技术解决方案是该水分测定仪包括由 CAN总线驱动器网络连接的主机节点和水份传感器节点，水 份传感器节点通过CAN总线驱动器连接主机节点。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪中，水份传感器为边缘电场电容式水份传感器，在单 面PCB板上排布边缘电场平面电容器，电容器极板间的间隙 为3-6mm。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪中，在主机处理器上连接终端显示器、时钟监视器和 设置键盘。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪中，CAN总线网络上还连接其它传感器从节点。
水份传感器用于测量在边缘电场作用下粮食水份所对 应的电容大�。缛萃ü�/频转换后成为不同频率方波脉 冲，经处理器计数后，去除温度的影响，将此数据放置于暂 存器中；当接收到主机发来的远程帧时，传感器将暂存器中
的数据发给处理器进行处理与控制；通过网络可对水份进行 实时测量、读取、变换、显示与控制；主机节点还可通过其 他节点如烘干温度测量节点采集的温度进行过程控制；通过 键盘可对系统所控制水份值以及品种的选择等参数进行设 置。
本设计的容/频转换电路使用SE556集成芯片的方波输出 功能获得不同电容下的方波脉冲，通过测量方波的频率测出 对应的水份值。
由于采用边缘电场进行测量，它的穿透力依赖于电场的 强度、极板距离即缝隙的大小和缝隙的长度，传感器可做成 各种不同的形状，如放射线圆形、同心圆或方形等。
本实用新型的传感器节点可根据需要增加或减少，主机 节点实现对传感器的控制与数据的传送，水份传感器节点采 用边缘电场电容器作为水份传感测量元件，通过集成温度传 感器采集测量环境下的温度信号，并对所测的数据加以修 正；边缘电场电容式水份传感器是根据粮食颗粒的大小确定 加工边缘电场的形状，通过边缘电场的穿透性和粮食总体分 布的均匀性，可以有效测量电场中由于水份不同而引起的电 容变化，采取标定和温度补偿等措施，可得到对应含水率的 数值。
本实用新型是对粮食烘干等设备在作业过程中有较重 干扰的环境中使用的谷物水份在线测定仪，也可用于粮库水 份多点位测量，进行网络化监控，抗干扰能力强，测量数据 精确。
图l为本实用新型原理框图。
图2为图1水份传感器节点中一种测量电容的零件图。 图中l.主机节点，2.水份传感器节点，3.主机节点处理 器，4.主机节点总线驱动器，5.终端显示器，6.时钟监视器， 7.设置键盘，8.控制对象，9.其它从节点N-2， IO.水份节 点总线驱动器，11.水份节点处理器，12.环境温度检测器， 13.时钟监视器，14.容/频转换器，15.水份测量电容器。
具体实施方式
如图1、 2所示，该水分测定仪包括主机节点1、水份传 感器节点2和CAN总线驱动器4、 10，水份传感器节点2通 过CAN总线驱动器4、 10连接主机节点1形成控制器局域网， 采用主从式结构进行数据通信，根据需要可通过总线驱动器 将其它从节点9接入网络。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪中，水份传感器节点2为边缘电场电容式水份传感器， 在单面PCB板上排布边缘电场平面电容器15，电容器极板 间的间隙为3-6mm。图2是其中一种形状的电容传感器。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪，主机节点1中的处理器3上连接终端显示器5、时 钟监视器6、设置键盘7和控制对象8，控制对象8为报警、 指示及其他器件的动作等。
本实用新型的一种基于CAN总线的边缘电场粮食水分 测定仪、水传感器份节点中的处理器ll上连接环境温度检测 器12、时钟监视器13、容/频转换器14和水份电容器15，容/
频转换器的功能是将水份测量电容的值转换成对应的频率。
水份电容器15用于测量在边缘电场作用下粮食水份所 对应的电容大�。缛萃ü�/频转换后成为不同频率方波脉 冲，经处理器计数后，去除温度的影响，将此数据放置于暂 存器中；当收到发给本节点的远程帧时，水份传感器节点2 将暂存器中的数据发给主机节点1进行处理与控制；通过 CAN网络可对水份进行实时测量、读取、变换、显示与控制； 主机节点1还可通过其它从节点9如烘干温度测量节点采集 的烘干空气温度进行过程控制；通过设置键盘7可对系统所 控制水份值以及品种的选择等参数进行设置。
本设计的容/频转换电路使用SE556集成芯片的方波输出 功能获得不同电容下的方波脉冲，通过测量方波的频率测出 对应的水份值。
由于采用边缘电场进行测量，它的穿透力依赖于电场的 强度、极板距离即缝隙的大小和缝隙的长度，传感器可做成 各种不同的形状，如放射线圆形、同心圆或方形等。
权利要求1.一种基于CAN总线的边缘电场粮食水份测定仪，其特征在于该水分测定仪包括主机节点(1)、水份传感器节点(2)和CAN总线驱动器(4、10)，水份传感器节点(2)通过CAN总线驱动器(4、10)连接主机节点(1)。
2. 根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的边缘电 场粮食水分测定仪，其特征在于水份传感器节点(2)为 边缘电场电容式水份传感器，在单面PCB板上加工边缘电场 平面电容器，电容器极板间的间隙为3-6mm。
3. 根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的边缘电 场粮食水分测定仪，其特征在于主机节点(1)中的处理 器(3)上连接终端显示器(5)、时钟监视器(6)、设置键 盘(7)和控制对象(8)。
4. 根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的边缘电 场粮食水分测定仪，其特征在于水份传感器节点(2)中 的处理器(11)上连接环境温度检测器(12)、时钟监视器(13)、容/频转换器(14)和水份电容器(15)。
5. 根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的边缘电 场粮食水分测定仪，其特征在于总线驱动器(4)上连接 其它从节点(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种基于CAN总线的边缘电场粮食水份测定仪，该水分测定仪包括主机节点(1)、水份传感器节点(2)和CAN总线驱动器(4、10)，水份传感器节点(2)通过CAN总线驱动器(4、10)连接主机节点(1)形成的控制器局域网，采用主从式结构进行数据通信，根据需要可通过总线驱动器将其它从节点(9)接入网络。水份传感器节点(2)为边缘电场电容式水份传感器，在单面PCB板上加工边缘电场平面电容器(15)，电容器极板间的间隙为3-6mm。本实用新型可用于粮库水份多点位测量，网络化监控，抗干扰能力强，测量数据精确。
文档编号G01N27/22GK201194007SQ20082003466
公开日2009年2月11日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者唐义锋, 胡玉中 申请人:江苏财经职业技术学院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
