生物質(zhì)傳感器的電路設計與田間測試

第42卷第8期東北農業(yè)大學(xué)學(xué)報42(8)67-732011年8月Journal of Northeast Agricultural UniversityAugust 2011生物質(zhì)傳感器的電路設計與田間測試李海洲,于勁松(上海理工大學(xué)醫療器械與食品學(xué)院,上海20003)摘要:研究開(kāi)發(fā)一種電容式生物質(zhì)近距離傳感器,該傳感器具有檢測生物質(zhì)(如玉米秸稈)存在與否的功能。在收割條件下,檢測和量化玉米秸稈是這一技術(shù)的一個(gè)應用示例。在這項研究中,開(kāi)發(fā)了一個(gè)非侵入型、電容式單面生物質(zhì)逼近傳感器,并對該生物傳感器是否適合生物質(zhì)數量的量化進(jìn)行了評價(jià)。利用有限元方法對一些電容式傳感器模型進(jìn)行了模擬,然后做出了這些傳感器并在實(shí)驗室進(jìn)行了測試。結果顯示,振蕩器的設計R1和R2的最佳操作參數分別為43kΩ和169kΩ,此時(shí)該文氏振蕩器的基本輸出頻率是245kHz。鎖相環(huán)電路中兩個(gè)外部電容(C1和Cn)和三個(gè)外部電阻(Rn,Rn和R)的最佳操作參數為10nF、1200pF、100kΩ、50k和200k。同時(shí),田間測試的結果顯示,該傳感器可以有效地鑒定玉米桔稈的存在。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);電容式;玉米數量;精準農業(yè);傳感器中圖分類(lèi)號:S68511文獻標志碼:A文章編號:100593692011)08006707Circuit design and field test of biomass sensor/I Haizhou, YU Jinsong(Instituteof Food Safety, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)Abstract: The primary objective of this study was to develop a capacitance-based biomass proximitysensor with the performance characteristics necessary to detect the presence of biomass (e., com stalks).The detection and quantification of com stalks under harvest conditions was chosen as an exampleapplication of this technology. In this study, a non-intrusive, capacitive, single-sided biomass proximity sensorwas developed, and the suitability of this sensor to biomass population quantification was evaluated. Anumber of capacitive sensor pattens were simulated using the finite element method, and then the pattemswere fabricated and tested in the laboratory. the results showed that the optimal operating parameters of R,and R2 in oscillator design are 43 kQ and 169 kQ, then the basic output frequency of the oscillator is 245 kHz.The best operating parameters of two extemal capacitors(Cn and Cn)and three extemal resistors( Rt, R2 andRI) in PLl circuit are 10 nF, 1 200 pF, 100 kQ, 50 kQ and 200 kQ. Meanwhile, the field test results showedthat the sensor can effectively identify the presence of com stalksKey words: biomass; capacitive; com population; precision agriculture; sensors使用生物質(zhì)傳感器確定的數量數據可以得到更一塊田地中精確到點(diǎn)的生物質(zhì)產(chǎn)量的區別。對這好的精確到點(diǎn)的作物密度圖。改良的作物密度圖有方面的了解可以使生產(chǎn)者作出適當的改進(jìn),從而提幾個(gè)方面的益處。首先,改進(jìn)的地圖能夠使生產(chǎn)者高生產(chǎn)效率。第二,種子公司可以從這些數量傳感做出更好的田間管理決策。生產(chǎn)者可以利用這些資器受益,定量的得到作物植株的存活率。種子的萌料,獲得一個(gè)地質(zhì)參考作物產(chǎn)量圖,該圖中能展示發(fā)率、秸稈存活率和單株產(chǎn)量數據的獲得,有助于收稿日期:2011-0410myh中國煤化工基金項目:國家自然科學(xué)基金(3100080);上海高校優(yōu)秀青年教師專(zhuān)項基金(19080CNMH GYZ222作者簡(jiǎn)介:李海洲(1976-),講師,博士,研究方向為傳感器技術(shù)。 E-mail: haizhou@gmail con東北農業(yè)大學(xué)學(xué)報第42卷對農民和種子公司之間的糾紛進(jìn)行仲裁。第三,傳度。非侵入式的方法可以減少動(dòng)態(tài)響應時(shí)間,并收感器確定的作物數量信息可以在與作物相關(guān)的其他集更多的信息,用于從背景噪音辨識出所需的生物領(lǐng)域的幫助研究人員。例如,這些數據可能有助量信息。于植物育種專(zhuān)家評估大型生產(chǎn)田地的新品種。最此外,非侵人式傳感器通常需要較少的維護后,估計得到的生物數量可用于進(jìn)行生物質(zhì)收集和不易受到機械污垢的影響,并有較長(cháng)的壽命?；谧龀鎏幚頉Q定。前人研究的成功經(jīng)驗,以及電容式近距離傳感器在玉米秸稈數量的傳感器的開(kāi)發(fā),主要有侵入式其他領(lǐng)域的普遍應用,選擇了電容式設計作為本研(機械)和非侵入式(電磁式)設計兩種。然而,那些究的重點(diǎn)。在產(chǎn)量變化范圍比較大的條件下,機械設計容易低1方法與設計估植株數量。1995-1997這種機械傳感器得到了11檢測模型設計改進(jìn),并進(jìn)行了田間測試?？梢钥闯鲈谟嬎愕木_本研究中,玉米秸稈是生物質(zhì)近距離傳感器的度方面,該傳感器得到了改進(jìn),但該傳感器對玉米測試測試對象。周?chē)諝夂陀衩捉斩捴g的水分含數量產(chǎn)生了低估,在所有的操作條件下進(jìn)行的測試量的差異是辨識秸稈一個(gè)重要參數。電容式傳感器中,平均低估水平在44%。前人的研究認為,電設計的目的根據水分含量變化引起的介電常數的變容設計的靈敏度低、感應距離不足的缺點(diǎn),限制了化而產(chǎn)生一個(gè)電容變化的響應。文氏振蕩器可以低水分含量的玉米秸稈的檢測準確性H。比較了將頻率變化轉變?yōu)殡娙葑兓??；陬l率電壓轉換的非侵入式和侵入式檢測方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)后,非侵鎖相環(huán)(PL)技術(shù),用來(lái)產(chǎn)生電壓信號,并由數據入式的生物辨識技術(shù)是比較有效的,因為侵入式設采集系統(DAQ進(jìn)行記錄。電路圖設計和數據采集計中機械部件的動(dòng)態(tài)響應時(shí)間可能會(huì )限制運行速系統設計如圖1所示。文氏振蕩器鎖相環(huán)PL)放大器DIN91R3 R4U726+J-T1354To Data LoggerOUTPUT數據采集CD446AD6Z7AN圖1電路圖設計和數據采集系統設計Fig 1 Functional diagram of sensor circuitry and data acquisition system基于電容變化來(lái)檢測水分含量的非侵入式傳感復雜性和提高成本,所以在研究中選擇了單面設技術(shù)是一種比較流行的技術(shù),它具有成本低、所需計。為了簡(jiǎn)化檢測模型的結構,研究過(guò)程中設計了維護少的優(yōu)點(diǎn)。因為雙面設計(在該應用中)需要使一個(gè)固態(tài)電極刑為了坦流設計的靈敏度,對中國煤化要長(cháng)的電線(xiàn)相連,這將會(huì )降低其性能、增加安裝的數可能會(huì )影三NMHC電極寬度,電第8期李海州等:生物質(zhì)傳感器的電路設計與田間測試極間距,電極厚度和電極長(cháng)度(見(jiàn)圖2)。在傳感器系統設計,文氏振蕩器電路中的檢測元件是電容C1和C2(見(jiàn)圖4)。目標電容是C3,C4,內綠外緣C3和C6,它們受C的影響。把秸稈接地可以減少C的值并防止電荷在秸稈上集聚。后面的實(shí)驗結果顯示,沒(méi)有接地的秸稈之后,信號的強度會(huì )降低。頂視圖電極幸運的是,在收割條件下秸稈是天然接地的。圖4顯示了檢測單元、玉米秸稈和大地之間的的相互作用關(guān)系。檢測單元(C3,C4,C5和C)中的各個(gè)電極電極電之間以及玉米秸稈之間也會(huì )產(chǎn)生電容。寬度間」接地電極寬度C4二厚度圖2固態(tài)電極設計關(guān)鍵參數元件15VLT1354Fig. 2 Critical parameter for solid electrode pattern-5v12電路設計元件2C5檢測單元能夠將含水量信息轉換電容的信息。RclC3(秸為了檢測和處理該電容變化需要設計相應的電路。在這項研究中,使用了一個(gè)振蕩器和頻率電壓轉換元件1器將電容的變化轉化成了電壓的變化。電路和數據采集設計的功能圖如圖1所示。圖4包含檢測元件和玉米秸稈的文氏振蕩器電路文氏振蕩器用來(lái)將檢測元件的電容變化轉換成Fig 4 Circuit schematic of a wien-Bridge oscillator頻率的變化。文氏振蕩器(見(jiàn)圖3)是一種較常用的including the detection elements and corn stal低頻振蕩器,它使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路輸出了一個(gè)正弦波。該文氏橋振蕩器的性能可以用數學(xué)增益分玉米秸稈是一種介電常數高于周?chē)諝獾慕^緣析進(jìn)行描述,它提供了穩定的振蕩頻率:在圖3材料,其介電常數的大小取決于秸稈水分含量。當中,C=C=C2,R=R=R20秸稈接近檢測單元時(shí),電容C1、C2、C3、C4、C3和C6的值會(huì )增加。電容的變化會(huì )影響到振蕩器電路并產(chǎn)生相應的頻率變化。電容的變化率(C有C無(wú)精桿)R6負反饋比相應的電容值更重要,因為它表征了傳感器的靈敏度網(wǎng)。試驗中使用了一個(gè)商用的鎖相環(huán)集成電路來(lái)做AT1354為頻率電壓轉換器。PLL是一個(gè)輸出信號的同步電路,同時(shí)對于頻率和相位來(lái)說(shuō)它是個(gè)參考信號。在鎖相環(huán)鎖定之后,振蕩器的輸出信號和參考信號sⅤR2之間的相位差將是零或保持不變。這意味著(zhù)鎖相環(huán)可以跟蹤輸入頻率的變化,并且鎖相環(huán)輸出電壓與R1+c1正反饋輸入頻率是成比例變化的,它也就是振蕩器的輸出。試驗中,使用了一個(gè)通用運算放大器(運放)來(lái)放大鎖相環(huán)世陽(yáng)拉匹配進(jìn)行電壓偏移調圖3文氏振蕩器電路原理整、提供與中國煤化工輸入范圍匹配,CNMHGFig 3 Circuit schematic of a Wien-Bridge oscillator以提高數字東北農業(yè)大學(xué)學(xué)報第42卷13田間試驗設計田間測試實(shí)驗中使用了一個(gè)Cae-IH2344收割機以及一個(gè)附屬的Ce-IH1063型6行玉米割臺。傳感器安裝在了最右邊的收割行。在傳感器的數據輸出端連接了一個(gè)12位的數據采集單元自0.5本:天然橡膠(DAQ)(美國國家儀器,USB6008),該采集單元量控位量1由位于收割機駕駛室的便攜式計算機控制。一個(gè)多電極間距芯屏蔽線(xiàn)用于給傳感器系統供電,并將傳感器的數5mm“●→10mm20 mm據輸出口與數據采集系統連接在一起。數據采集系統與便攜式計算機之間用一個(gè)3m長(cháng)的USB線(xiàn)來(lái)接地電極寬度(mm)Ground electrode wide連接。數據采集卡的采樣頻率設定在10KS·8-,電圖6不同接地電極寬度和電極間距條件下固態(tài)電極的壓輸入范圍為±5V。試驗中用 LabVIEW進(jìn)行數據模擬電容變化記錄和輸出波形(電壓的大小與時(shí)間)。每個(gè)測試樣本(見(jiàn)圖5)是一個(gè)長(cháng)約91m(30英Fig. 6 Modeled capacitance change for solid electrodepattern at different ground electrode widths and inter尺)的行段。除了兩端的各15個(gè)秸稈,以及中間的electrode gaps兩個(gè)秸稈保留以外,樣本行內的其他秸稈均要砍掉,為中間的兩個(gè)基準秸稈留下空隙。在收獲前024從中間這兩個(gè)秸稈中隨機挑選一個(gè)砍掉,作為秸稈x測試數據Date一數據平均值Mean含水率的參考標準。15個(gè)秸稈2個(gè)基準秸稈15個(gè)秸稈收個(gè)前砍掉器粘稈間距2cm0.10然橡膠量位量10.041020304050607080接地電極寬度(mm長(cháng)約91Ground electrode width圖5田間測試樣本布置圖T不同接地電極寬度條件下固態(tài)電極的實(shí)測電容變化Fig 3 Field tesFig 7 Measured capacitance char different groundelectrode widths2結果與分析0241*測試數據Date2.1檢測模型的測試結果022—數據平均值Me最初的固態(tài)接地電極的優(yōu)化是通過(guò)建模和實(shí)驗室實(shí)驗完成的。結果表明對檢測單元的整體性能影日0.11響最大的兩個(gè)設計參數:接地電極寬度和電極間0.16距。模擬及實(shí)驗室實(shí)驗結果如圖6-8所示。當寬傳感器粘桿間距2cm0.14度小于40mm時(shí),接地電極寬度對電容變化有著(zhù)測試位量位置很強的積極影響;但當寬度大于50mm時(shí),就會(huì )0.10產(chǎn)生負面的影響(見(jiàn)圖7)。在對電極間距的考察中20發(fā)現了類(lèi)似的趨勢(見(jiàn)圖8)。為了平衡性能和設計尺寸,選擇了下面的檢測單元設計參數:正極寬2mm,圖8不同申極間距條件下固態(tài)電極的實(shí)測電容變化電極間距20mm,接地電極寬50mm,電極長(cháng)度Fg8Mas中國煤化工 -ifferent inCNMHG100mm。第8期李海州等:生物質(zhì)傳感器的電路設計與田間測試71選擇了最終的設計參數之后,使用了橡膠稈R1和R2為50k』時(shí),測量和模擬結果分別為152(ε=5)來(lái)代替秸稈對檢測單元的性能進(jìn)行了模擬,和950kHz以確定其性能特點(diǎn)。在一系列的標本-傳感器間距范圍的輸出電容的變化如圖9所示。位置1和5分1200別是正、負極邊緣,位置2到位置4均勻地分布在1000該模型的寬度方向上。這些結果表明,該固態(tài)電極Pspice模擬:=50k在正極附近(位置1)是最敏感的。C2=13p測試2.0=50kC=C= 1.3 pFR阻值k』)RResistance圖10R1對振蕩器頻率影響的模擬和測試結果Fig. 10 Modeled and measured effect of R, on the0.5oscillation frequency位置 Position1400圖9沿檢測元件寬度方向上不同傳感器秸稈間距和位置P「擬的模擬電容變化1000R2=0k=C2=13pF測試to-stalk distances and positions along the width of theR=50kn2.2電路建模和實(shí)驗室測試試驗中首先利用 Pspice(商用電路建模套件)對010015020025030R阻值Q)文氏橋振蕩器進(jìn)行了仿真設計,然后在實(shí)驗室中制作了它的原型。在模擬和實(shí)驗測試過(guò)程中,檢測單圖11R2對振蕩器頻率影響的模擬和測試結果元的電容均設定為13pF,該電容是經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到Fg1 Modeled and measured effect of R2 on oscillation的電容值。在選擇基本操作頻率時(shí),只對電阻(Rtrequency和R2)進(jìn)行了調整。試驗中使用一個(gè)亳安級的熱噪聲電流來(lái)啟動(dòng)振蕩器。 PSPICE模擬為制作振蕩器結果的不同可能是由于在PCB板上與傳感器的物理原型提供了概念的指導。試驗中,將振蕩器低電容共同存在的寄生電容造成的。由于傳感器的以及電阻R1和R2的電位器制作在了印刷電路板電容小于15pF,所以復雜的電路板布局引入的寄上。確定其他電阻值時(shí),R1和R2的值可以通過(guò)電生電容對傳感器電容來(lái)說(shuō)是不能忽略的。寄生電容位器進(jìn)行調整,調整范圍是從10到250kD。振蕩具有不可測量和不穩定的特點(diǎn)。寄生電容的產(chǎn)生會(huì )頻率使用通用計數器進(jìn)行測量。試驗中,通過(guò)不斷導致非常復雜的電容相互作用。對 PSpice模型來(lái)調整電阻值來(lái)確定基本操作頻率。說(shuō),當寄生電容不能忽略不計時(shí),它就不能準確地模擬與實(shí)驗結果如圖10和11所示。實(shí)驗結果反映實(shí)際電路的情況。表明,當R1值增加時(shí),振蕩器基礎工作頻率會(huì )減考慮到模擬與實(shí)測結果之間的巨大差距,以及少。但是,改變R2的值對基礎工作頻率的影響不該模型并不能中國煤化性,研究中大。對這兩個(gè)數值來(lái)說(shuō),關(guān)注的是 PSPICE模擬輸專(zhuān)注于用測量CNMHG因此,R1出和印刷電路板的測量輸出之間的差異。例如,當和R2的最佳值是過(guò)頭型明疋。試驗中研究了東北農業(yè)大學(xué)學(xué)報第42卷針對R1和R2的一個(gè)二維測試矩陣是,R1和R2的定的。測試結果表明,高水分含量的秸稈(水分含值設定在10,25,50,100,150,200和250k。量=85%)對振蕩器輸出頻率產(chǎn)生了9kHz變化影振蕩器和檢測單元附著(zhù)在了一個(gè)靜態(tài)測試結構上,響。設置多于兩個(gè)的安全系數,以確保操作頻帶寬將傳感器-樣品間距設置為2cm,使用一個(gè)介電常度能夠包含所有可能的振蕩器的輸出頻率和基線(xiàn)漂數為8的橡膠桿作為測試樣本。針對R1和R2各個(gè)移情況。因此,選擇了20kHz的偏移頻率,它相組合,試驗中測試了有樣本和無(wú)樣本的基本頻率,當于40kHz的工作頻段寬度。偏移頻率是通過(guò)選并對振蕩器頻率的相對變化進(jìn)行了計算。擇外部電阻R12的適合值確定的。外部元件(R1對應于R1和R2的振蕩器的輸出頻率變化如圖R2和C1)近似值,是通過(guò)鎖相環(huán)數據表中針對512所示。顏色較深的表示靈敏度高的區域。試驗V電源電壓的電壓控制振蕩器(CO)曲線(xiàn)來(lái)確定中確定了三個(gè)相對敏感的區域(區域1,2,3)。1區的。其中C1的值為10nF;在電阻R1和R12的阻只代表了一個(gè)局部的最大值,而不是全局的。2區值約為100和50kΩ時(shí),獲得了需要的中心頻率和代表的振蕩器穩定的區域是值得商榷的。實(shí)驗測試偏移頻率。的該區域的頻率具有較大的漂移。因此,選擇3區外部元件的最終值是通過(guò)試驗確定的,試驗中作為R和R2的最佳組合。實(shí)驗室測試中,對R1使用了一個(gè)可編程的電源(安捷倫E3631A)和一個(gè)和R2的值做了進(jìn)一步修正,以確定最佳的操作參通用計數器?？删幊痰碾娫醋鳛関CO的輸入,C1數。最終,R1和R2的值分別為43和169kΩ。該的值設為10nF?？删幊痰碾娫垂髟O置為CC的文氏振蕩器的基本輸出頻率是245kHz。1/2(25V),以生產(chǎn)VCO的輸出引腳中心頻率。VCO的輸出使用通用計數器進(jìn)行測量,并通過(guò)調整R的值來(lái)獲得目標輸出頻率。電源電壓從V=(0.9V)變化到V。(4.1V),并通過(guò)調整R1的值來(lái)獲得所需的偏移頻率(20kHz)。C1、R1和R12的最終值分別為10nF,100k和33kn時(shí)。PLL的動(dòng)態(tài)特性(鎖定時(shí)間、PLL帶寬及、穩定性)決定于它的低通濾波器(C1和R1)。低通濾e波元件的初始值是用飛利浦公司的PLL設計軟件設計的。在軟件設計時(shí)作了幾個(gè)假設:秸稈出現的頻率是18Hz,每個(gè)秸稈的通過(guò)時(shí)間是55ms,假設5010015020025玉米秸稈直徑為1cm(非常小的秸稈直徑),聯(lián)合收R阻值k』)R割機的收割速度為6.5kmh(非常高收割速度),Resistance圖12R1和R2的傳感器靈敏度一橡膠桿(e=8)、傳感器-樣和平均秸稈間距10cm(典型間距為15cm)。秸稈本間距=2cm出現的頻率18Hz,每個(gè)秸稈的通過(guò)時(shí)間55ms是Fig. 12 Sensor sensitivity with R, and Rrrubber rod (e玉米收獲時(shí)一個(gè)合理的極限值。實(shí)際上,傳感器的8)and 2 cm sensor-specimen distance反應時(shí)間大大低于55ms。對該設計來(lái)說(shuō),鎖定時(shí)間設定為2,阻尼系數()約為07(04<<1)。低通本設計中使用的鎖相環(huán)是一個(gè)74HCT4046通濾波器最終的元件值,是在連接了振蕩器和PL電用鎖相環(huán)集成電路。通過(guò)對兩個(gè)外部電容(C1和路后,在信噪比分析的基礎上通過(guò)實(shí)驗確定的。峰Ca)和三個(gè)外部電阻(Rn,R和R)進(jìn)行篩選,最與峰之間的噪聲值約為80mV,信號值通常高于lV。終確定了該鎖相環(huán)電路的操作參數。首先確定了電因此,在實(shí)驗室試驗中最終的信噪比是大于10的。路的中心頻率和偏移頻率。選擇的中心頻率要與振低通濾波器中Cn和R1最終參數值為1200pF和蕩器的基本輸出頻率(245kHz)相匹配,中心頻率200kD。的值是通過(guò)對外部電阻R1進(jìn)行選擇確定的。偏移23田間測中國煤化工頻率是由預期秸稈水分含量對振蕩器輸出的影響決田間試HCNMHG性的收割工況第8期李海州等:生物質(zhì)傳感器的電路設計與田間測試73的數據。在預試驗中,秸稈水分含量(MC)和傳感準確地反映實(shí)際電路的情況。振蕩器的設計中對R1器-秸稈間距被確定為影響傳感器性能的關(guān)鍵因素。和R2進(jìn)行了優(yōu)化研究,確定R1和R2的最佳操作收獲之前要對每個(gè)樣本中每個(gè)秸稈的位置進(jìn)行記參數分別為43和169k9,此時(shí)該文氏振蕩器的基錄。每個(gè)秸稈位置被精確記錄到01英尺(-3cm)。本輸出頻率是245kHzo并排的秸稈或雙秸稈之間的空隙也被記錄了下來(lái)。此外,試驗中還對鎖相環(huán)的電路操作參數進(jìn)行莖的直徑大于26cm和小于15cm的使用卡鉗進(jìn)了篩選。最終鎖相環(huán)電路中兩個(gè)外部電容(Cn和行了測量和記錄。實(shí)驗結果如圖13所示。Cn)和三個(gè)外部電阻(R1,Rn和R1)的最佳操作參數為10nF、1200pF、100k9、50k和200k』。同時(shí),田間測試的結果顯示,該傳感器可以有效地鑒定玉米秸稈的存在?；鶞噬远?.51.0[1 KimS Dale B E Global potential bioethanol production from wastedcrops and crop residues []. Biomass and Bioenergy, 2004, 26(4):361-3756465666768697071122] Wang M. Greet 1.5: Transportation fuel-cycle model[EB/OL]時(shí)間()TimeArgonneI:ArgonneNationalLaboratoryHttp://www.ipdanl圖13田間預試驗傳感器的典型輸出信號ov/anlpubs/ 1999/10/34035 pdf. 2000Fig. 13 Typical sensor output signal from the field test [3] Birrell S J, Sudduth K A. Com population sensor for precisionfarming N ASAE Paper No. 951334. St Joseph, Mich ASAE. 1995.收獲前記錄了每個(gè)秸稈的位置,因此圖5中的[4] Nichols S w. Method and apparatus for counting crope) US Patent每個(gè)秸稈可以與圖13中的每個(gè)峰相對應?？梢?jiàn)該No.6073427.2000.傳感器可以有效地鑒定秸稈的存在。這為下一步使[5 Webbne.Rel- time system for determining com plant population用該生物質(zhì)傳感器繪制精確到點(diǎn)的作物密度圖打下in situ at harvest time[D]. Knoxville Tenn: University of Tennessee,了良好的基礎3結論[6] Moody H. Unpublished com population sensor development labo-ratory report[D]. Knoxville, Tenn: University of Tennessee, 2002這項研究的具體目標是開(kāi)發(fā)、制作和測試檢測[7] Gottlieb I. Practical oscillator handbook[M] Oxford U K:Newn玉米秸稈的電容式近距離傳感器。在這項研究中所Press, 1991.取得的成果的基礎上,可得出以下結論:[8] Williams J. Analog Circuit design: Art, science, an固態(tài)電極的檢測單元設計參數:正極寬2mm,[M] Woburn Mass: Newnes Prese, 1991電極間距20mm,接地電極寬50mm,電極長(cháng)度(9 I Mamishev V A K Dundara F,RinY.Yang,etal. Interdigital100mm;固態(tài)電極在正極附近是最敏感的。sensors and transducer]. Proc IEEE, 2004, 92(5): 808-845通過(guò)對電路建模和實(shí)驗室測試發(fā)現:對 PSpice [10] Baxter L K Capacitive sensors: Design and application[M].Pisca模型來(lái)說(shuō),當伴生電容不能忽略不計時(shí),它就不能tawny NJ: IEEE Press, 1996中國煤化工CNMHG