文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
烟条密度的微波检测方法研究
姓名:黄永杰
申请学位级别:硕士
专业:电子科学与技术
指导教师:毛钧杰
20091101
摘要微波检测技术是继超声波、激光、红外和射线等方法之后的一种新型无损检测技术,近年来取得了较大发展。烟条密度微波检测装置作为微波检测技术在卷烟工业的实际应用,主要装备在高速卷烟机组中,用于在线检测烟条的密度,从而实现对烟支重量的控制。本文基于微波谐振腔微扰原理,对烟条密度微波检测装置进行了设计、调试和试验。论文首先分析了介质密度与其介电常数的关系,介绍了几种常用的介电常数测量方法,论述了烟条密度的微波谐振腔微扰法检测原理。在此基础上,根据烟条密度微波检测装置的指标要求,提出了烟条密度微波检测装置的总体设计方案。论文接着对烟条密度微波检测装置的硬件和软件进行了设计。采用锁相环频率合成方法设计并制作了微波信号源,该信号源输出功率稳定、相位噪声低、频率切换速度快。设计了工作在田山模式下的圆柱形谐振腔,利用软件进行了仿真,并进行了测试,试验表明:谐振腔的谐振频率和涤氩迦胄振腔的烟条密度密切相关,通过测量谐振腔的谐振频率和悼梢苑赐瞥鲅烫趺度密。采用射频对数检波器设计了功率检测电路,用于检测测试通道和参考通道的微波功率,从而测得微波谐振腔的谐振曲线。设计了基于旧酒琇的处理和控制电路,完成了微波检测电压的疍变换、谐振频率和堤崛⒀烫趺芏燃扑恪⑹涑鯠/浠坏裙ぷ鳌I杓屏宋⒉ㄐ痴袂缓阄电路,用于消除温度对微波传感器谐振频率的影响。论文还设计了调试软件,利用串口通信实现微波检测装置的在线调试、工作参数设置和监视等功能。论文最后完成了烟条密度微波检测装置离线和在线测试,测试结果表明,该微波检测装置性能良好,工作稳定,可替代原卷烟机使用的核扫描器,满足了设主题词:微波检测,微波锁相环,圆柱谐振腔,谐振频率,品质因数计要求。国防科学技术大学研究生院硕士研究生学位论文第
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图目录图微波圆柱谐振腔结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图微波检测装置实现框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图基本的锁相环方框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基本锁相环频率合成器原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图正弦鉴相器模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图正弦鉴相器的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图环路滤波器的模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图无源比例积分滤波器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图性幢壤致瞬ㄆ鳌哪P汀砜蛲肌骸芙排渲谩慈胧莸氖毙蛲肌图仿仿瞬ㄆ鳌图饬客ǖ郎淦捣糯蟮缏贰图⒉ㄐ藕旁词滴铩骸图⒉.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图⒉ㄐ痴袂唤峁沟腍P汀图痴袂籘模的场分布⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....图痴袂皇滴铩畂⋯⋯......⋯⋯.....国防科学技术大学研究生院硕士研究生学位论文图通过式谐振腔测量系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图通过式谐振腔谐振曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图微波信号源原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图简单滤波器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图目刂铺匦郧摺图图鹦偷缱杷ゼ跬纭Ψ制鹘峁埂图藕旁吹缏吩硗肌图⒉ùǜ衅鹘峁雇肌圈痴袂籋P偷男痴袂摺第
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