| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-16页 |
| 1.1 课题研究背景与近红外水分检测的重要意义 | 第12页 |
| 1.2 水分检测原理综述 | 第12-14页 |
| 1.2.1 干燥法 | 第12-13页 |
| 1.2.2 电导法 | 第13页 |
| 1.2.3 电容法 | 第13页 |
| 1.2.4 卡尔费休法 | 第13页 |
| 1.2.5 微波法 | 第13-14页 |
| 1.2.6 近红外法 | 第14页 |
| 1.3 近红外水分测量的研究现状以及发展方向 | 第14-15页 |
| 1.4 本课题的主要工作与研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 近红外光谱特性与水分检测 | 第16-22页 |
| 2.1 近红外光谱检测技术的原理 | 第16-17页 |
| 2.1.1 红外线辐射简介 | 第16页 |
| 2.1.2 近红外光谱吸收 | 第16-17页 |
| 2.2 近红外水分检测技术原理 | 第17-20页 |
| 2.2.1 朗伯比尔定律 | 第17-18页 |
| 2.2.2 水的近红外吸收光谱 | 第18-19页 |
| 2.2.3 近红外水分仪的测量原理简介 | 第19页 |
| 2.2.4 近红外水分测量的优缺点 | 第19-20页 |
| 2.3 本章小结 | 第20-22页 |
| 第3章 近红外水分仪的总体结构设计 | 第22-42页 |
| 3.1 仪器的总体结构设计 | 第22-26页 |
| 3.1.1 基于三波长六光束的设计方案 | 第22-23页 |
| 3.1.2 三波段与双波段的性能比较 | 第23页 |
| 3.1.3 测量波段与参比波段的选择 | 第23-24页 |
| 3.1.4 仪器的总体结构组成 | 第24-25页 |
| 3.1.5 仪器的整体工作过程说明 | 第25-26页 |
| 3.2 红外探测器的选择和分析 | 第26-32页 |
| 3.2.1 红外光电探测器件简介 | 第26-28页 |
| 3.2.2 红外探测器的选择 | 第28-30页 |
| 3.2.3 PbS探测器的噪声来源 | 第30-31页 |
| 3.2.4 PbS探测器的噪声处理 | 第31-32页 |
| 3.3 光源的选择 | 第32-34页 |
| 3.3.1 白炽灯 | 第32-33页 |
| 3.3.2 卤钨灯 | 第33页 |
| 3.3.3 发光二极管(LED) | 第33-34页 |
| 3.4 分光调制系统的优化 | 第34-40页 |
| 3.4.1 分光器件 | 第34-35页 |
| 3.4.2 调制系统 | 第35-36页 |
| 3.4.3 切光盘与探测器底座的优化设计 | 第36-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-42页 |
| 第4章 系统电路的优化与实现 | 第42-66页 |
| 4.1 电源系统的优化设计 | 第42-48页 |
| 4.1.1 近红外水分仪各个部分的电源需求分析以及总体设计 | 第42-44页 |
| 4.1.2 数字电路供电 | 第44-45页 |
| 4.1.3 模拟电路供电 | 第45-46页 |
| 4.1.4 光源与制冷供电 | 第46-48页 |
| 4.2 制冷电路的实现 | 第48-54页 |
| 4.2.1 温度控制方案 | 第48-49页 |
| 4.2.2 温度采集电路 | 第49-51页 |
| 4.2.3 温度控制电路 | 第51-54页 |
| 4.3 模拟信号处理电路 | 第54-61页 |
| 4.3.1 PbS探测器偏置电路 | 第54-57页 |
| 4.3.2 前置放大电路 | 第57-58页 |
| 4.3.3 带通滤波电路 | 第58-59页 |
| 4.3.4 后级增益可调放大电路 | 第59-60页 |
| 4.3.5 限幅保护电路 | 第60-61页 |
| 4.4 数字电路 | 第61-64页 |
| 4.4.1 双单片机通信 | 第61-62页 |
| 4.4.2 同步信号检测电路 | 第62页 |
| 4.4.3 键盘与数码管显示 | 第62-63页 |
| 4.4.4 DS1302实时时钟 | 第63页 |
| 4.4.5 串口通信 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第5章 系统软件的优化设计 | 第66-74页 |
| 5.1 下位机软件设计 | 第66-70页 |
| 5.1.1 同步信号类型的判断 | 第66-67页 |
| 5.1.2 AD转换 | 第67-68页 |
| 5.1.3 C8051F005程序流程框图 | 第68-69页 |
| 5.1.4 C8051F340的程序流程框图 | 第69-70页 |
| 5.2 数据滤波处理 | 第70-73页 |
| 5.2.1 取样积分算法 | 第70-71页 |
| 5.2.2 工频干扰噪声的滤除方法 | 第71-72页 |
| 5.2.3 滤波方式的选择 | 第72-73页 |
| 5.3 本章小结 | 第73-74页 |
| 第6章 近红外水分仪的数据处理与标定分析 | 第74-94页 |
| 6.1 水分计算数据处理方法的研究及水分比值的选取 | 第74-83页 |
| 6.1.1 内外光路的分析 | 第74-77页 |
| 6.1.2 水分计算采样比值的研究与选取 | 第77-83页 |
| 6.2 系统的曲线标定及拟合方式的选择 | 第83-91页 |
| 6.2.1 比值T与真实水分值的数据标定 | 第83-85页 |
| 6.2.2 拟合方式的选取 | 第85-88页 |
| 6.2.3 测量结果离散度测试 | 第88-89页 |
| 6.2.4 测量重复性测试 | 第89-90页 |
| 6.2.5 抗质地干扰测试 | 第90-91页 |
| 6.3 系统的误差与影响因素分析 | 第91-92页 |
| 6.3.1 探测器方面 | 第92页 |
| 6.3.2 系统硬件方面 | 第92页 |
| 6.3.3 其他误差 | 第92页 |
| 6.4 本章小节 | 第92-94页 |
| 第7章 结论与展望 | 第94-96页 |
| 7.1 结论 | 第94页 |
| 7.2 展望 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 致谢 | 第100页 |