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專利名稱：一種微波技術測量木材濕度的電路設計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量木材濕度電路，屬于電子技術領域，具體涉及一種用微波測量木材濕度的電路設計。主要實現一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測量木材濕度的電路。
背景技術：
木材的濕度在木材運輸、儲藏、加工和材質的評定中是一個重要的指標。從購買原木開始到最終噴漆，在整個木材工作中，知道木材含水率是非常必要。稱重法(干燥工藝前后重量減少)準確測量含水率是唯一全球公認的參考方法，但是這種方法太不實際，再加上費時，費力又費錢，所以更容易使用、快速、侵入性小的儀器成為當今市場上的主流。現在市場上的儀器主要分為兩種:I)接觸式儀表(通過產生電場測量一定深度的木材)。它讀取的深度是基于儀表的特征、材料的密度和它的含水率，而獲得的值是測量含水率的平均值，隨著測量深度的增力口，它的靈敏度隨之減小。當測量材料的含水量高于20% 30%或水分不是均勻分布在木板中時，它的測量準確率會大大降低。2)針插式儀表(測量兩電極間的電阻抗)。兩電極插入的深度形成空間，針式儀表僅僅是根此空間來獲得讀數。測量值是這兩電極間表面到最深處的最大含水率。當測量材料的含水率低于8% 10%，測量值的準確性就會大大降低，而且它容易破壞木材表面，測量速度比較慢，短時間內無法讀取很多數據。

發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種微波測量木材濕度電路的設計。微波法是電測法近年來的最新發展。這是一種快速、非接觸、無損傷的測量方法，且精度較高。由于微波能夠穿透木料，所以其測量結果反映了木材內部的水分，同時不受木材顏色、結構等因素的影響。最終的測量值是電磁波的衰減信號和傳感器測量信號通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測量過程迅速且能根據實際情況調整精度和測量范圍。這些優點使得微波法非常適合用于木料濕度的實時測量。本發明包括微波信號產生電路部分、調制微波信號電路部分、傳感器測量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。所訴的微波信號產生電路部分包括微波源，雙運算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re。其中電阻Rl、R2、R3和雙運算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器。電阻R4、R5、Rc組成橋T型衰減器。所訴的調制微波信號電路部分包括雙運算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關S1、S2，%fiR10、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器。編碼開關S1、S2，電阻RIO、Rll、R12、R13、R14、R15
組成可調式橋T型衰減器。
所訴的傳感器測量電路部分包括雙運算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21，電容 C1、C2、C3。電阻 R7、R8、R9，雙運算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，雙運算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器。揚聲器喇叭LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分。所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調式電感LI，中頻變壓器(俗稱中周)T2，石英晶體Y1，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調式電容C8。晶體管Ql為中放級；電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路；電阻R25與電容C6組成去耦電路。石英晶體Yl、可調式電容C8與可調式電感LI組成濾波電路。


圖1是本發明的電路連接示意2是本發明的總體結構框架3是橋T 型衰減器和可調式橋T型衰減器的原理示意4是窄帶濾波放大器的等效電橋原理示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，微波技術測量木材濕度的電路包括微波信號產生電路部分(I)、調制微波信號電路部分(2)、傳感器測量電路部分(3) (4)以及窄帶濾波放大電路部分(5)。微波信號產生電路部分(I)主要由光電隔離器和橋T型衰減器組成。光電隔離器具有使輸入輸出互相隔離的作用，因此電信號傳輸具有單向性的特點。光電耦合器中U2的二極管Dl處于由由雙運算放大器UlA組成的反饋通路中，流經發光二極管Dl的電流與光電耦合器中的光敏三極管Q的發射極產生的電壓V嚴格成線性關系。圖3為橋T型衰減器和可調式橋T型衰減器的原理示意圖。橋T型衰減器有如下計算公式:
權利要求
1.一種微波技術測量木材濕度的電路包括微波信號產生電路部分、調制微波信號電路部分、傳感器測量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分: 其中所訴的微波信號產生電路部分包括微波源，雙運算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re，電阻Rl、R2、R3，雙運算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器，電阻R4、R5、Re組成橋T型衰減器； 所訴的調制微波信號電路部分包括雙運算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關S1、S2,電阻 RIO、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器，編碼開關S1、S2，電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15組成可調式橋T型衰減器； 所訴的傳感器測量電路部分包括雙運算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21,電容 Cl、C2、C3,電阻 R7、R8、R9，雙運算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，LM358D雙運算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器，揚聲器喇機LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分； 所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調式電感LI，中頻變壓器T2，石英晶體Yl，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調式電容C8，晶體管Ql為中放級，電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路，電阻R25與電容C6組成去耦電路，石英晶體Y1、可調式電容CS與可調式電感LI組成濾波電路。
全文摘要
一種微波測量木材濕度電路的設計實現了一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測量木材濕度的電路，屬于電子科學技術領域。通過xx原理。該電路包括微波信號產生電路部分、傳感器測量電路部分、調制微波信號電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。本發明的優點是微波能夠穿透木料，其測量結果反映了木材內部的水分，同時不受木材顏色、結構等因素的影響。而且其電路最終的測量值是電磁波的衰減信號和傳感器測量信號通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測量過程迅速且能根據實際情況調整精度和測量范圍。這些優點使得這種電路非常適合用于木料濕度的實時、快速在線測量。
文檔編號G01N22/04GK103207189SQ201310031759
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者毛世挺, 陳亮, 吳軍法, 徐珍寶, 張林波, 朱陸洋, 林久奔, 徐強 申請人:毛世挺