本文關鍵詞：蘋果內部品質無損檢測極弱信號放大與信號傳輸系統(tǒng)設計　出處：《西北農林科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：無損檢測技術是在不破壞被測物體的性狀和組成的前提下,獲取被測物體的相關性能指標的現(xiàn)代化檢測技術。近年來,其在食品選購和加工等領域的應用越來越多,采用該技術能夠獲得蘋果內部的品質因數(shù),對實現(xiàn)蘋果的分級分類具有一定的研究意義和應用價值。本文將無損檢測技術下獲取到的蘋果內部微弱信號作為研究對象,分別采用不同的方法對微弱信號放大,并對放大電路產生的噪聲問題以及信號的信息傳輸問題進行研究。論文的主要研究內容包括:(1)本文分別采用晶體管放大電路和集成運算放大電路兩種電路設計方案將微伏級、毫伏級小信號放大至伏特級�；诟咴鲆嬉�,兩種方案均采用直接耦合的多級放大電路結構。由于放大電路中前置級噪聲對整個電路性能影響較大,本文主要將前置級電路設計作為研究重點。其中,晶體管放大電路采用差分結構,結合NPN和PNP晶體管共射放大以及互補對稱結構,完成電路放大1170倍的設計要求;集成運算放大電路前置級采用儀表放大器結構,使用芯片TLC2652與OP07構成三運放儀表放大器,完成前置級放大100倍的設計要求。(2)針對放大電路存在的噪聲問題,分析不同的噪聲來源并提出對應的噪聲抑制方法。首先分析放大電路的噪聲來源,包括元器件自身噪聲、工頻噪聲和本底噪聲等;其次,針對不同的噪聲提出相應的噪聲抑制方法,使得信號在不失真的情況下進行有效放大和傳輸;最后采用噪聲模型法分別對晶體管放大電路以及集成運算放大電路前置級進行噪聲分析,并計算兩者的噪聲均方根值,對比計算結果,選擇更為合適的設計方案。(3)本文首先對基于單片機的藍牙軟硬件接口進行設計,在此基礎上,針對設計藍牙數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)問題,分別從系統(tǒng)硬件設計和系統(tǒng)軟件設計兩方面進行研究,系統(tǒng)硬件設計方面包括:單片機端硬件設計和PC端的硬件設計;系統(tǒng)軟件設計方面包括:單片機端軟件設計和PC端的軟件設計。本文采用集成運算放大電路,完成毫伏、微伏信號放大至伏特級的研究,經仿真實驗和實際電路測試驗證,電路實現(xiàn)了對微弱信號的無失真放大;采用藍牙技術完成了對信息的無線傳輸,為進一步實現(xiàn)蘋果無損檢測以及蘋果分級提供了研究基礎。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S661.1;TN911.23

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