微波传感器模拟信号处理决定了整个系统的水分检测范围和检测精度。图4为传感器信号处理电路。微控制器采用Microchip公司的PICl-8F6527。该处理器采用纳瓦技术，功耗低，抗干扰能力强，外围接口丰富，如CCP模块(PWM)、MSSP模块(SPI，I2C)、EUSART模块、A／D转换模块等，可满足系统应用需求。4种晶振模式，最高可达40 MHz。内部具有看门狗电路，可在线串行编程(in-circuit serial programming，ICSP)。A／D转换器采用AD7806，16位采样，其参考电压源3 V由AD780提供，A／D采样分辨率为45．8μV／bit，使系统具有较高的检测精度。AD7806具有采样自校正功能，保证了采样的准确性，通过SPI总线与微控制器进行数据通讯。上电初始化完成后，AD7806通过引脚由高变为低向微控制器提供中断信号，通知微控制一个新的A／D转换数据已经准备好，可以进行读取操作。信号处理电路的放大倍数可在线调节，通过PICl8F6527控制数字电位器AD5227来完成，两者之间通过3根数据线连接，提高了系统的水分检测范围。整个系统采用5 V工作电压，低功耗设计，与外部设备的接口进行光电隔离，降低外部十扰，提高系统工作可靠性。
2．3 软件设计
    粮食水分检测系统软件由数据采集、水分值标定、水分值推算、系统灵敏度调节及显示模块组成。系统灵敏度调节模块可根据采样数据进行模拟信号放大倍数的调整，提高系统鲁棒性。图5为实时微波水分检测软件界面。

    图6为软件设计流程。检测系统在初次安装或检测的物料品种变换时，需要进行系统水分标定和参数的设置，一般需要标定2或2个以上数据点，根据标定值进行数据拟合处理。系统初始化完成后，数据采集模块每采集一小段微波信号，对这段数据进行平滑处理。采用冒泡法先进行排序，选用中间的数据加权平均，并对采样数据进行温度补偿。水分值推算模块根据事先的标定值和平滑预处理后的结果，通过线性匹配算法推算出粮食水分含量值并实时显示。

3 结果与分析
    1)实验材料 实验样品为8种不同水分的小麦(水分范围8％～20％)各40kg。标准烘干法需要的材料有电热恒温烘箱、精度为0．001 g的电子天平、电动粉碎机、铝盒等。
    2)方法 用基于微波的粮食水分检测系统在试验平台上对小麦进行测量，测得小麦水分值。同时取一定样品，用标准烘干法获得小麦的标准水分值。将系统测量值与烘干法获得的标准值进行比较、分析。实验数据见表l。

    经实验检测该粮食水分检测系统检测含水量范围为8％～20％，测量精度为O．5％。现场大量实验检测表明，该系统完全可以满足粮食水分含量检测的需求。

4 结论
    基于微波的粮食水分检测系统可以连续、准确地对粮食水分含量进行检测，为粮食的收购、运输和储藏提供了强有力的技术保障。相对于传统的电容、电阻等粮食水分检测方法，微波检测速度快、精度高、稳定性好，解决了目前在国内粮食收购时，检测时间长、测定结果极不可靠、不能实现在线检测等问题。大量室内外实验表明，该系统可以满足在粮食收购、储藏、加工等过程中水分含量的检测需要，具有广阔的应用前景和经济效益。

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