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专利名称：微电脑食品适口力的检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种食品适口力的检测仪器。具体的说是一种测量食品的咀嚼、口感等技术指标的电子设备检测仪器。
背景技术：
以往人们都是通过品尝(咀嚼)这一古老的方法来品评某一食品的品质。但是由于人们自身的心理、生理和嗜好等因素的差异，会直接影响评定结果，甚至会对同一食品得出不同的结论，致使评定结果失去可比性。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种微电脑食品适口力的检测仪。本实用新型的检测仪解决了由于人工品评食品品质等级时，因人自身心理、生理和嗜好等因素的差异，而导致对食品评定结果的不准确性。本实用新型包含食品剪切器1，它还包含传感器2、传感器接口电路3、模拟信号放大电路4、模数转换电路5、单片机核心电路6、键盘显示驱动电路7、开关和显示器电路9。传感器2的输入端与食品剪切器1的受力机械部分连接，传感器2的信号输出端接传感器接口电路3的输入端，传感器接口电路3的输出端接模拟信号放大电路4的输入端，模拟信号放大电路4的输出端接模数转换电路5的模拟信号输入端，模数转换电路5的数据输出端接单片机核心电路6的数据输入端，单片机核心电路6的显示数据输出端接键盘显示驱动电路7的输入端，键盘显示驱动电路7的输出端接开关和显示器电路9的输入端。本实用新型消除了因人自身心理，生理和嗜好等因素对食品品质评定结果不准确性的问题。本实用新型结构合理，检测准确性高，显示检测结果快速直观，检测范围广，适用各种肉质食品。软固体食品的适口力检测。


图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是食品剪切器1的结构示意图，图3是图2的A-A剖视图，图4是传感器接口电路3、模拟信号放大电路4、模数转换电路5的电路连接结构示意图，图5是单片机核心电路6、键盘显示驱动电路7、开关和显示器电路9的电路连接结构示意图。
具体实施方式
一结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式，本具体实施方式
由食品剪切器1、传感器2、传感器接口电路3、模拟信号放大电路4、模数转换电路5、单片机核心电路6、键盘显示驱动电路7、开关和显示器电路9组成。传感器2的输入端与食品剪切器1的受力机械部分连接，传感器2的信号输出端接传感器接口电路3的输入端，传感器接口电路3的输出端接模拟信号放大电路4的输入端，模拟信号放大电路4的输出端接模数转换电路5的模拟信号输入端，模数转换电路5的数据输出端接单片机核心电路6的数据输入端，单片机核心电路6的显示数据输出端接键盘显示驱动电路7的输入端，键盘显示驱动电路7的输出端接开关和显示器电路9的输入端。所述的食品剪切器1由刀12、刀槽13、连接轴16、壳体15组成。刀12的一端由连接轴16与壳体15的一侧竖壁转动连接。刀槽13由两片组成，刀槽13的上端连接在传感器2的下端，传感器2的上端连接在壳体15的上壁上，刀槽13的中间横向开有一放置食品式样的通孔17，刀12夹在刀槽13的两片之间的槽18中，食品式样14放在刀槽13的通孔17中，当刀12向下运动对食品式样14剪切时，通过食品式样14向刀槽13传递了一个向下的力，刀槽13又是固定在传感器2的下端，所以传感器2受的力与食品式样14上受的力一样。传感器接口电路3由插座J1组成。模拟信号放大电路4由电位器W1、十六个电阻(R1～R16)、十个电容(C1～C10)、四个斩波稳零放大器(U1～U4)组成。插座J1的脚1接电源+Ec，插座J1的脚2、脚5、脚6接地，插座J1的脚3接电阻R1和电阻R3的一端，插座J1的脚4接电阻R2和电阻R4的一端，电位器W1的滑动端接电源+Ec，电位器W1的两固定端分别接电阻R1、电阻R2的另一端，电阻R3、电阻R4的另一端分别接斩波稳零放大器U1的模拟信号输入端脚4、脚5和电阻R6、电阻R5的一端，电阻R5的另一端接斩波稳零放大器U1的脚3、脚6端并接地，电阻R6的另一端接斩波稳零放大器U1的模拟信号输出端脚10和电阻R7、电容C3的一端。电容C1一端接斩波稳零放大器U1的脚2端，电容C2一端接斩波稳零放大器U1的脚1端，电容C1、电容C2的另一端接斩波稳零放大器U1的脚8端。斩波稳零放大器U1的脚7接电源-Ec，斩波稳零放大器U1的脚11接电源+Ec，电阻R7的另一端接电阻R8、电容C4的一端，电阻R9的一端接斩波稳零放大器U2的脚5端，电容C3、电容C4、电阻R9的另一端接地，电阻R8的另一端接斩波稳零放大器U2的模拟信号输入端脚4和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接斩波稳零放大器U2的模拟信号输出端脚10和电阻R11、电阻R14的一端，电容C5的一端接斩波稳零放大器U2的脚2端，电容C6一端接斩波稳零放大器U2的脚1端，电容C5、电容C6的另一端接斩波稳零放大器U2的脚8端，斩波稳零放大器U2的脚7接电源-Ec，斩波稳零放大器U2的脚11接电源+Ec。电阻R11的另一端接斩波稳零放大器U3的模拟信号输入端脚4和电阻R13的一端，电阻R12的一端接斩波稳零放大器U3的脚5端，电阻R12的另一端接斩波稳零放大器U3的脚3、脚6端并接地，电阻R13的另一端接斩波稳零放大器U3的模拟信号输出端脚10和模数转换电路5的模数转换器U5的模拟信号输入端脚2，电容C7一端接斩波稳零放大器U3的脚2端，电容C8一端接斩波稳零放大器U3的脚1端，电容C7、电容C8的另一端接斩波稳零放大器U3的脚8端，斩波稳零放大器U3的脚7接电源-Ec，斩波稳零放大器U3的脚11接电源+Ec。电阻R14的另一端接斩波稳零放大器U4的模拟信号输入端脚4和电阻R16的一端，电阻R15的一端接斩波稳零放大器U4的脚5端，电阻R15的另一端接斩波稳零放大器U4的脚3、脚6端并接地，电阻16的另一端接斩波稳零放大器U4的模拟信号输出端脚10和模数转换电路5的模数转换器U5的模拟信号输入端脚1，电容C9的一端接斩波稳零放大器U4的脚2端，电容C10一端接斩波稳零放大器U4的脚1端，电容C9、电容C10的另一端接斩波稳零放大器U4的脚8端，斩波稳零放大器U4的脚7接电源-Ec，斩波稳零放大器U4的脚11接电源+Ec。模数转换电路5由八个电阻(R17～R24)、模数转换器U5、七重达林顿反向驱动器U6、四光偶U7、两个双外设驱动器(U8、U9)、插座J2组成。模数转换器U5的脚10、脚13接地，模数转换器U5的脚14、脚20接电源+Ec，模数转换器U5的数据输出脚15、脚16、脚17、脚18分别接七重达林顿反向驱动器U6的输入输出端脚12、脚1、脚14、脚15，七重达林顿反向驱动器U6的脚2、脚3、脚5分别接四光偶U7的脚15、脚13、脚11端，七重达林顿反向驱动器U6的脚16接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接四光偶U7的脚8端，七重达林顿反向驱动器U6的脚9接电源+Ec，七重达林顿反向驱动器U6的脚8接地。四光偶U7的脚2、脚4、脚6分别接电阻R21、电阻R22、电阻R23的一端，电阻R21、电阻R22、电阻R23的另一端分别接双外设驱动器U8的脚3、脚5和双外设驱动器U9的脚3端，四光偶U7的脚9接双外设驱动器U9的脚6、脚7和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接地，四光偶U7的脚1、脚3、脚5、脚10、脚7、脚16、脚14、脚12接电源+Ec，双外设驱动器U8的脚1、脚2接插座J2的脚1端，双外设驱动器U8的脚6、脚7接插座J2的脚2端，双外设驱动器U9的脚1、脚2接插座J2的脚3端，双外设驱动器U9的脚5接插座J2的脚4端。单片机核心电路6由单片机芯片U10、插座J3组成。键盘显示驱动电路7由LED/键盘驱动芯片U11组成。插座J2的脚1、脚2、脚3、脚4分别接插座J3的脚1、脚2、脚3、脚4端。插座J3的脚1、脚2、脚3、脚4分别接单片机芯片U10的数据输入输出端脚36、脚37、脚38、脚39，单片机芯片U10的开关显示数据端脚5、脚6、脚7、脚12分别接键盘显示驱动电路7的LED/键盘驱动芯片U11的脚6、脚7、脚8、脚9端，单片机芯片U10的脚31接电源+Ec，LED/键盘驱动芯片U11的脚10至脚22接开关和显示电路9的输入端。传感器2选用的型号是XL1155，四个斩波稳零放大器(U1、U2、U3、U4)选用的型号是ICL7650，模数转换器U5选用的型号是TLC2543，七重达林顿反向驱动器U6选用的型号是ULN2004A，四光偶U7选用的型号是TLP521-4，两个双外设驱动器(U8、U9)选用的型号是75451，单片机芯片U10选用的型号是AT89C52，LED/键盘驱动芯片U11选用的型号是HD7279。模拟信号放大电路4把传感器2送来的剪切力值的模拟电信号差比滤波放大后，送到模数转换电路5里进行12位的数据扫描后，经过光电偶U7隔离后送到单片机核心电路6里，经单片机U10处理运算后送到开关和显示电路9里显示检测结果。
具体实施方式
二本具体实施方式
在于在具体实施方式
一的基础上增加了串行通信电路8、上位机10(VB开发的软件平台)。单片机核心电路6的数据输出端接串行通信电路8的数据输入端，串行通信电路8的串口数据输出端接上位机10的串口数据输入端。串行通信电路8由四个电容(C11～C14)、插座J4、串口电平转换芯片U12组成。单片机核心电路6的单片机芯片U10的串行通信输入输出端脚10、脚11接串口电平转换芯片U12的串行通信输入输出端脚9、脚10，串口电平转换芯片U12的脚15接地，串口电平转换芯片U12的脚16接电源+Ec，串口电平转换芯片U12的脚7脚接插座J4的脚2端，串口电平转换芯片U12的脚8接插座J4的脚3端，电容C14的正极端接串口电平转换芯片U12的脚4端，电容C14负极端接串口电平转换芯片U12的脚5端，电容C13的正极端接串口电平转换芯片U12的脚1端，电容C13负极端接串口电平转换芯片U12的脚3端，电容C12正极端接插座J4的脚5并接地，电容C12的负极端接串口电平转换芯片U12的脚6端，电容C11的负极端接电源+Ec，电容C11的正极端接串口电平转换芯片U12的脚2端。串口电平转换芯片U12选用的型号是MAX232。在连机工作方式中，单片机芯片U10将采集到的数据上传到上位机10，由上位机10完成数据的运算和处理，描绘剪切力的位移、时间等数据变化曲线图。同时将数据录入数据库，可通过编号、式样类型、时间、剪切力值进行查询、分析、研究。
权利要求1.微电脑食品适口力的检测仪，它包含食品剪切器(1)，其特征在于它还包含传感器(2)、传感器接口电路(3)、模拟信号放大电路(4)、模数转换电路(5)、单片机核心电路(6)、键盘显示驱动电路(7)、开关和显示器电路(9)，传感器(2)的输入端与食品剪切器(1)的受力机械部分连接，传感器(2)的信号输出端接传感器接口电路(3)的输入端，传感器接口电路(3)的输出端接模拟信号放大电路(4)的输入端，模拟信号放大电路(4)的输出端接模数转换电路(5)的模拟信号输入端，模数转换电路(5)的数据输出端接单片机核心电路(6)的数据输入端，单片机核心电路(6)的显示数据输出端接键盘显示驱动电路(7)的输入端，键盘显示驱动电路(7)的输出端接开关和显示器电路(9)的输入端。
2.根据权利要求1所述的微电脑食品适口力的检测仪，其特征在于食品剪切器(1)由刀(12)、刀槽(13)、连接轴(16)、壳体(15)组成，刀(12)的一端由连接轴(16)与壳体(15)的一侧竖壁转动连接，刀槽(13)由两片组成，刀槽(13)的上端连接在传感器(2)的下端，传感器(2)的上端连接在壳体(15)的上壁上，刀槽(13)的中间横向开有一放置食品式样的通孔(17)，刀(12)夹在刀槽(13)的两片之间的槽(18)中。
3.根据权利要求1所述的微电脑食品适口力的检测仪，其特征在于传感器接口电路(3)由插座(J1)组成，模拟信号放大电路(4)由电位器(W1)、十六个电阻(R1～R16)、十个电容(C1～C10)、四个斩波稳零放大器(U1～U4)组成，插座(J1)的脚1接电源(+Ec)，插座(J1)的脚2、脚5、脚6接地，插座(J1)的脚3接电阻(R1)和电阻(R3)的一端，插座(J1)的脚4接电阻(R2)和电阻(R4)的一端，电位器(W1)的滑动端接电源(+Ec)，电位器(W1)的两固定端分别接电阻(R1)、电阻(R2)的另一端，电阻(R3)、电阻(R4)的另一端分别接斩波稳零放大器(U1)的模拟信号输入端脚4、脚5和电阻(R6)、电阻(R5)的一端，电阻(R5)的另一端接斩波稳零放大器(U1)的脚3、脚6端并接地，电阻(R6)的另一端接斩波稳零放大器(U1)的模拟信号输出端脚10和电阻(R7)、电容(C3)的一端，电容(C1)一端接斩波稳零放大器(U1)的脚2端，电容(C2)一端接斩波稳零放大器(U1)的脚1端，电容(C1)、电容(C2)的另一端接斩波稳零放大器(U1)的脚8端，斩波稳零放大器(U1)的脚7接电源(-Ec)，斩波稳零放大器(U1)的脚11接电源(+Ec)，电阻(R7)的另一端接电阻(R8)、电容(C4)的一端，电阻(R9)的一端接斩波稳零放大器(U2)的脚5端，电容(C3)、电容(C4)、电阻(R9)的另一端接地，电阻(R8)的另一端接斩波稳零放大器(U2)的模拟信号输入端脚4和电阻(R10)的一端，电阻(R10)的另一端接斩波稳零放大器(U2)的模拟信号输出端脚10和电阻(R11)、电阻(R14)的一端，电容(C5)的一端接斩波稳零放大器(U2)的脚2端，电容(C6)一端接斩波稳零放大器(U2)的脚1端，电容(C5)、电容(C6)的另一端接斩波稳零放大器(U2)的脚8端，斩波稳零放大器(U2)的脚7接电源(-Ec)，斩波稳零放大器(U2)的脚11接电源(+Ec)，电阻(R11)的另一端接斩波稳零放大器(U3)的模拟信号输入端脚4和电阻(R13)的一端，电阻(R12)的一端接斩波稳零放大器(U3)的脚5端，电阻(R12)的另一端接斩波稳零放大器(U3)的脚3、脚6端并接地，电阻(R13)的另一端接斩波稳零放大器(U3)的模拟信号输出端脚10，电容(C7)一端接斩波稳零放大器(U3)的脚2端，电容(C8)一端接斩波稳零放大器(U3)的脚1端，电容(C7)、电容(C8)的另一端接斩波稳零放大器(U3)的脚8端，斩波稳零放大器(U3)的脚7接电源(-Ec)，斩波稳零放大器(U3)的脚11接电源(+Ec)，电阻(R14)的另一端接斩波稳零放大器(U4)的模拟信号输入端脚4和电阻(R16)的一端，电阻(R15)的一端接斩波稳零放大器(U4)的脚5端，电阻(R15)的另一端接斩波稳零放大(U4)的脚3、脚6端并接地，电阻(R16)的另一端接斩波稳零放大器(U4)的模拟信号输出端脚10，电容(C9)的一端接斩波稳零放大器(U4)的脚2端，电容(C10)一端接斩波稳零放大器(U4)的脚1端，电容(C9)、电容(C10)的另一端接斩波稳零放大器(U4)的脚8端，斩波稳零放大器(U4)的脚7接电源(-Ec)，斩波稳零放大器(U4)的脚11接电源(+Ec)。
4.根据权利要求1所述的微电脑食品适口力的检测仪，其特征在于模数转换电路(5)由八个电阻(R17～R24)、模数转换器(U5)、七重达林顿反向驱动器(U6)、四光偶(U7)、两个双外设驱动器(U8)、(U9)、插座(J2)组成，模数转换器(U5)的模拟信号输入端脚2接模拟信号放大电路(4)的斩波稳零放大器(U3)的脚10端，模数转换器(U5)的脚1接斩波稳零放大器(U4)的脚10端，模数转换器(U5)的脚10、脚13接地，模数转换器(U5)的脚14、脚20接电源(+Ec)，模数转换器(U5)的数据输出脚15、脚16、脚17、脚18分别接七重达林顿反向驱动器(U6)的输入输出端脚12、脚1、脚14、脚15，七重达林顿反向驱动器(U6)的脚2、脚3、脚5分别接四光偶(U7)的脚15、脚13、脚11端，七重达林顿反向驱动器(U6)的脚16接电阻(R17)的一端，电阻(R17)的另一端接四光偶(U7)的脚8端，七重达林顿反向驱动器(U6)的脚9接电源(+Ec)，七重达林顿反向驱动器(U6)的脚8接地，四光偶(U7)的脚2、脚4、脚6分别接电阻(R21)、电阻(R22)、电阻(R23)的一端，电阻(R21)、电阻(R22)、电阻(R23)的另一端分别接双外设驱动器(U8)的脚3、脚5和双外设驱动(U9)的脚3端，四光偶(U7)的脚9接双外设驱动器(U9)的脚6、脚7和电阻(R24)的一端，电阻(R24)的另一端接地，四光偶(U7)的脚1、脚3、脚5、脚10、脚7、脚16、脚14、脚12接电源(+Ec)，双外设驱动器(U8)的脚1、脚2接插座(J2)的脚1端，双外设驱动器(U8)的脚6、脚7接插座(J2)的脚2端，双外设驱动器(U9)的脚1、脚2接插座(J2)的脚3端，双外设驱动器(U9)的脚5接插座(J2)的脚4端。
5.根据权利要求1所述的微电脑食品适口力的检测仪，其特征在于单片机核心电路(6)由单片机芯片(U10)、插座(J3)组成，键盘显示驱动电路(7)由LED/键盘驱动芯片(U11)组成，插座(J2)的脚1、脚2、脚3、脚4分别接插座(J3)的脚1、脚2、脚3、脚4端，插座(J3)的脚1、脚2、脚3、脚4分别接单片机芯片(U10)的数据输入输出端脚36、脚37、脚38、脚39，单片机芯片(U10)的开关显示数据端脚5、脚6、脚7、脚12分别接键盘显示驱动电路(7)的LED/键盘驱动芯片(U11)的脚6、脚7、脚8、脚9端，单片机芯片(U10)的脚31接电源(+Ec)，LED/键盘驱动芯片(U11)的脚10至脚22接开关和显示电路(9)的输入端。
6.根据权利要求1所述的微电脑食品适口力的检测仪，其特征在于它增加了串行通信电路(8)、上位机(10)，单片机核心电路(6)的数据输出端接串行通信电路(8)的数据输入端，串行通信电路(8)的串口数据输出端接上位机(10)的串口数据输入端，串行通信电路(8)由四个电容(C11～C14)、插座(J4)和串口电平转换芯片(U12)组成，单片机核心电路(6)的单片机芯片(U10)的串行通信输入输出端脚10、脚11接串口电平转换芯片(U12)的串行通信输入输出端脚9、脚10，串口电平转换芯片(U12)的脚15接地，串口电平转换芯片(U12)的脚16接电源(+Ec)，串口电平转换芯片(U12)的脚7脚接插座(J4)的脚2端，串口电平转换芯片(U12)的脚8接插座(J4)的脚3端，电容(C14)的正极端接串口电平转换芯片(U12)的脚4端，电容(C14)负极端接串口电平转换芯片(U12)的脚5端，电容(C12)正极端接插座(J4)的脚5并接地，电容(C13)的正极端接串口电平转换芯片(U12)的脚1端，电容(C13)负极端接串口电平转换芯片(U12)的脚3端，电容(C12)的负极端接串口电平转换芯片(U12)的脚6端，电容(C11)的负极端接电源(+Ec)，电容(C11)的正极端接串口电平转换芯片(U12)的脚2端。
专利摘要微电脑食品适口力的检测仪，它属于测量食品的咀嚼、口感等技术指标的电子设备检测仪器。它包含食品剪切器(1)，它还包含传感器(2)、传感器接口电路(3)、模拟信号放大电路(4)、模数转换电路(5)、单片机核心电路(6)、键盘显示驱动电路(7)、开关和显示器电路(9)。传感器(2)的输入端与食品剪切器(1)的受力机械部分连接，传感器(2)的信号输出端接传感器接口电路(3)的输入端，传感器接口电路(3)的输出端接(4)的输入端，(4)的输出端接(5)的模拟信号输入端，(5)的数据输出端接(6)的数据输入端，(6)的显示数据输出端接(7)的输入端，(7)的输出端接开关和(9)的输入端。本实用新型结构合理，检测准确性高，显示检测结果快速直观，检测范围广，适用各种肉质食品、软固体食品的适口力检测。
文档编号G01N3/24GK2665699SQ20032011159
公开日2004年12月22日 申请日期2003年11月19日 优先权日2003年11月19日
发明者杨方, 欧阳斌林, 董桂菊, 李晓辉, 刘金凤, 赖庆辉 申请人:东北农业大学