基于电场边缘效应和PCB技术的油中水含量测量系统设计任务书

 2021-08-19 11:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

1.完成探头的软件仿真和PCB版图设计;

2.完成嵌入式硬件系统设计;

3.完成软件系统设计,并撰写论文;

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2. 毕业设计(论文)主要内容:

基于PCB工艺的油中水含量检测仪是一套能够实时检测油中水含量的系统。它的工作原理类似于湿度传感器,是通过电容效应将水含量这一物理量转换为能够反映其大小的电信号,然后测量电信号的大小测出油中的水含量。

基于PCB工艺的油中水含量检测仪设计包括硬件系统设计和软件系统设计两个主要部分。其中,传感器探头设计是一件系统设计中的关键。传感器探头采用PCB工艺,不同于传统的基于MEMS工艺,它具有测量范围广、成本低的优点,设计周期相对较短。传感器探头采用经典的对状梳齿结构,制作成PCB形式。系统通过油中水含量与电容大小两个物理量的测量建立数值模型,结合硬件系统和软件系统将水含量这一物理量进行采集、处理、传输和显示等。

3. 主要参考文献

  1. Jaime Mizuguchi, Juliani Chico Piai, Jos?Alexandre de Fran, Maria Bernadete de Morais Fran, Karina Yamashita, and Luis Carlos Mathias, ringing Field Capacitive Sensor for Measuring Soil Water Content Design, Manufacture, and Testing,?IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 64, no. 1, pp. 212-220, Jan. 2015.
  2. Robert N. Dean,* Michael C. Hamilton, and Michael E. Baginski, apacitive Fringing Field Moisture Sensors Implemented in Flexible Printed Circuit Board Technology,?Journal of Microelectronics and Electronic Packaging, pp.122-127, Nov. 2014.
  3. Robert Neal Dean, Senior Member, IEEE, Aditi Kiran Rane, Michael E. Baginski, Senior Member, IEEE, Jonathan Richard, Zane Hartzog, and David J. Elton, Capacitive Fringing Field Sensor Design for Moisture Measurement Based on Printed Circuit Board Technology,?IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 61, no. 4, pp. 1105-1112, Apr. 2012.
  4. D. Hazarika, S. Laskar, A. Sarma, and P. K. Sarmah, C-Based Instrumentation System for the Detection of Moisture Content of Tea Leaves at Its Final Stage,?IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 55, no. 5, pp. 1641-1647, Oct. 2006.

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