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摘要
针对传统谷物食用品质检测方法存在检测速度慢的问题，提出了一种基于微波自由空间测量的快速检测方法，并设计了一种新型谷物品质检测装置。采用自由空间传输反射法进行测量，借助矢量网络分析仪获取小麦粉与滑石粉的介电常数，分析其特征谱。分析结果表明，根据两种粉末介电常数的差异对其进行区分是可行的。检测装置基于两次外差混频电路结构，采用自主设计的微波天线探测腔实现微波信号耦合及外部电磁屏蔽，能够有效减少检测误差。系统以STM32单片机为控制核心，通过串口与上位机进行实时通信，即时显示检测结果。以小麦粉和滑石粉为样本进行试验，分析其频谱变化曲线并采用反向传播(BP)神经网络对谷物粉进行鉴别分类。模型对样本的鉴别正确率为97.1%。该设计可推广用于区分不同种类与品质的谷物。
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