本科组_低功耗应用类_河南工业大学_基于介电原理的润滑油检测

2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛

项目报告

题 目： 基于介电原理的润滑油检测 学校： 河南工业大学 指导教师： 王威 组别： 本科组 应用类别： 低功耗应用类

平台： Cortex-M3 参赛队成员名单： 姓名 曹建伟 郭玉峰 姬小三 学院 班级 联系方式 邮箱 电气工程学院 自动0806 15037122914 2008caojianwei@163.com 电气工程学院 自动0901 15981992143 gyf_23@sina.com 电气工程学院 自动0903 13939040428 13939040428@139.com 视频文件观看地址： 由于时间仓促，尚未拍摄。

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河南省郑州市 高新技术开发区 莲花街河南工业大学 郭玉峰 15981992143

题 目： 基于介电原理的润滑油检测仪

摘 要

本设计采用LM3S811做为润滑油介电常数检测装置的处理器，设计AD5933阻抗测量电路，从阻抗数据中提取容抗信息，根据电容的变化量算出润滑油介电常数的变化量，实现对润滑油介电常数的测试和数据的记录，找出润滑油品质跟介电常数之间的变化规律。

关键词：润滑油；LM3S811；AD5933；介电常数

Abstract

This design uses LM3S811 as the experimental test oil dielectric constant device core processor, designed AD5933 impedance measurement circuit, capacitance from the impedance data to extract information, according to the change in capacitance to calculate the variation of dielectric constant lubricant to realize the oil dielectric constant testing and data recording, to find quality lubricant between the dielectric constant variation with.

Keywords：Lubricants; LM3S811; AD5933;dielectric constant 1. 引言

润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油对于减少机械摩擦起到重要的作用。

目前，市场上润滑油的质量层次不齐，对于检测润滑油质量的优与劣，传统的检测润滑油的方法操作复杂、成本高且检测周期长，不能达到现场检测的要求。本着方便，快捷、实时性、易操作的设计理念，设计一种快速的润滑油现场检测装置。

同时，工程机械、技术监管或坦克、重型汽车急需一种使用可靠，操作方便，快检测润滑油优劣的检测装置，这将对保护运输安全和国防装备起着积极的作用，减少停机事故。

润滑油的介电常数是一个重要的指标，本装置的设计依据润滑油的介电常数，制作一种检测润滑油的介电常数的传感器处理电路，将润滑油的介电常数转化来的信号，通过CORTEX-M3内核的微控制器完成润滑油品质信号的采集、计算、处理及显示，从而确定润滑油质量的好坏。

2. 系统方案

系统主要由润滑油电容式传感器、传感器信号转换、MCU(Microcontroller Unit，微控制器)和液晶显示、电源5个模块组成。总体设计框图如图2.0所示。

当电容传感器进行润滑油检测时，首先 AD5933进行初始化配置，配置完成后，AD5933内部集成的DDS(直接频率合成器)对电容传感器进行频率扫描，被激励的响应信号通过AD5933内部的ADC采样和DSP 引擎处理，返回每个频点(在扫频情况下)的实部和虚部数据字。LM3S811微控制器读取AD5933实部、虚部寄存器值，再进行处理、运算得到电容量，最终把电容量换算为润滑油的介电常数，用液晶显示器进行显示，达到测量目的。

图2.0 系统总设计框图

在润滑油检测系统中，阻抗测量芯片AD5933采用3.3V电源供电，微控制器和LCD1602采用5V电源供电。 2.1传感器设计与检测原理

润滑油电容传感器属于变介电常数传感器，它将润滑油极性分子含量对介电常数的影响转换为电容量的大小。润滑油在变质过程中，其介电常数的改变比较小，这对传感器的灵敏度提出了较高的要求。 2.1.1 介电常数法检测润滑油品质的理论基础

润滑油品质传感器测量方法需考虑到润滑油某个固有参数与电信号的一定的关系。现代物理学认为，除稀薄的完全电离气体(等离子体)外，自然界几乎所有物质都是电介质。润滑油是一种复杂的烃类混合物，因为其中各烃类的介电稳定性不同，所以可以把它作为一种非常复杂的电介质来考虑。

润滑油变质时，油中部分碳氢化合物分子被氧化生成过氧化物、酸和其它化学物质，使分子极化。随着氧化产物和热降解产物的积累，外来污染物的不断增加，油中极化分子也不断增多，这样会导致润滑油的介电常数发生变化；同时，由于摩擦和磨损，磨损的金属粒子和其它导电性强的化合物也会使润滑油的介电

常数发生变化。润滑油的介电常数取决于基础油、添加剂及污染物的成分和含量，基于这一原理，可以用介电常数来评价润滑油的污染和变质程度。介电常数是油液的电化学的主要参数，本课题所研制的电容传感器将润滑油及其中的污染物作为电介质，润滑油中水分、总酸值和磨粒含量的不同，将影响介电常数的变化，根据介电常数的变化来估算油液的污染程度，达到检测的目的。

本课题所设计同轴式电容传感器当忽略边缘效应时，其电容量为：

C?2??0?rH (2.1)

ln(D/d)式中：

ε0—真空介电常数（8.854×10-12F/m）；

εr—极板间物质相对介电常数（包括润滑油和其中污染物）； D—同轴式电容传感器外径； D—同轴式电容传感器内径； H—润滑油液位高度。

当电容传感器结构确定后，其中ε0、D、d、H个量为常数，极板间润滑油的相对介电常数εr为变量。所以传感的电容量C是εr的函数。即C=Kεr，其灵敏度为S:

S=dc/dεr=K (2.2)

说明该传感器具有理论上的输入与输出成线性关系的特性。

当润滑油检测进行润滑油检测时，为了求得极板间润滑油的相对介电常数，用AD5933产生特定的频率正弦信号对电容传感器进行激励，测出当前频率下的阻抗值，再把阻抗值转化为电容量C，最终可由式(2.1)计算得出被测润滑油的介电常数?r。

2.1.2 油液监测参考值确定的理论分析

液体介质的导电能力和其分子极性及纯净度有关，介电常数是反映润滑油液污染的一个综合参数。合理标定一个εr的门槛值，可以综合评价润滑油液的好坏，这为快速检测润滑油液的质量提供了一个相对科学的依据。润滑油液污染检测传感器首先要经过标定后才能使用，但要注意以下几个方面：

(1)新鲜的各种润滑油的介电常数大约在2.0左右，经过氧化后，介电常数普遍增大。不同种类的润滑油液在相同的氧化条件下，介电常数增加的幅度有差别，这是由于各种油的成分不相同，但介电常数变化的趋势是一致的。

(2)当润滑油液中含有氧化物、尘垢、沉渣、燃料、酸性物等杂质时，测得的介电常数值介于3.5～5.0之间，当含有防冻剂、金属磨屑、水时，介电常数值更大，当润滑油液中含汽油、柴油等轻质油时，介电常数值较小。

(3)由于市场上油液的品种有数百种，生产厂家不同，油中的添加物不同，它们的介电常数也不一样，因此用户应该在使用中系统地检测、记录每一次检测的结果，将检测结果比较分析后，结合自己的判断确定该种油品的报废参考值。 2.2 阻抗测量芯片AD5933

AD5933芯片是由美国Analog Devices公司2005年推出的一种阻抗测试芯片。它采用了全新的芯片制造技术和数据处理技术，体积小功耗低，在5.3×6.2 mm2

大小的芯片内部集成了内置温度传感器、数模转换器、模数转换器和频率发生器。其最高频率可达100kHz，且分辨率小于0.1Hz，频率发生器能以设定的频率对外部复杂的阻抗进行扫描。它是一种lMSPS(megasample spersecond) 12-bit高精度阻抗转换系统，具有0.5％系统精度；能直接测量的阻抗范围100Ω到10MΩ，也可测量小100Ω的电阻。能在40 ℃到+ 125℃的范围内稳定工作。这种片上系统可为相关测试系统设计带来极大的方便，可大大降低有关仪器的成本。

AD5933片上带有一个27位的DDS来提供输出特定频率激励信号。起始频率、频率增量和频率点数三者共同决定了AD5933的频率扫描。起始频率频率寄存器代码和频率增量寄存器代码的计算公式如式(2.3)和(2.4)所示。

???所需的起始频率???227 (2.3) 起始频率寄存器代码??MCLK????4?????所需的频率的增量???227 (2.4) 频率增量寄存器代码??MCLK????4??阻抗计算：

首先对一个已知阻抗的被测物进行测量，可得到相应的 R与I，并计算出它的Magnitude?R2?I2。进而用公式(2.5)获得一个增益因子(gain factor)。

1impedancegain?factor? (2.5)

Magnitude其中impedance为待测阻抗，这样得到的增益因子确定后，将测试未知阻抗得到的R与I代入公式 (2.6)，就可计算出待测阻抗。

impedance?1 (2.6)

gain?factor?Magnitude3. 系统硬件设计 3.1 微控制器选择

Luminary Micro Stellaris 系列的微控制器是基于ARM? CortexTM-M3 的控制器，它将高性能的32 位计算引入到对价格敏感的嵌入式微控制器应用中。Stellaris 系列的LM3S811 微控制器拥有ARM 微控制器所具有的众多优点，如拥有广泛使用的开发工具，片上系统（SoC）的底层结构IP 的应用，以及众多的用户群体。此外，控制器还采用了ARM 可兼容Thumb?的Thumb-2 指令集来降低内存的需求量，进而降低成本。其引脚如图所示：

LM3S811微控制器具有32 位RISC 性能，内不含有64KB单周期flash, 8KB 单周期SRAM, 3 个定时器，每个都可配置为一个32 位定时器或两个16 位定时器，或者用来启动一个ADC 事件,同步串行接口（SSI），2 个完全可编程的16C550-类型UART，ADC当用作单端输入时有4 路10 位通道（输入），3 个PWM 发生器模块，1～32 个GPIO。实际制作采用了大赛提供的LM3S811开发板。

3.2 传感器选择

1.平板式

平板式传感器的结够示意图如图3.2所示，平板式传感器两个极板相互平行，且它们的内表面分别作为传感器的发送电极和接收电极。在进行润滑油检测时，两极板充满润滑油，电容器极板间介电常数发生改变导致电容量发生变化。

图3.2.1 平板式电容传感器结构示意图

2.同轴式

同轴式传感器的结构如图3.2.2所示，内圆柱作为传感器的一个电极，半径为r；外圆柱作为传感器的另一个电极，高为H，半径为R，外圆柱的内表面和内圆柱的外表面之间可以产生电场。将被润滑油置于两同轴圆柱极板之间，当其污染程度发生变化时，两极板间的介电常数也发生变化。当H>>(R-r)时，可忽

略圆柱的边缘效应，而且它的电极是非对称的，即内极板被外极板所包络，这样可以有效的抑制人体感应。

图3.2.2 同轴式电容传感器结构示意图

润滑油电容传感器是整个测量系统的最前面的环节，其性能对测量结果至关重要，所以一个高性能的电容传感器是可靠检测的基础。本课题设计采用同轴式电容传感器，它具有结构简单、测量范围宽、动态响应好且可以实现非接触测量等优点。

3.3 传感器信号转换电路选择

电容式传感器把被测量转换成电路参数C后，还需要将电路参数C进一步转换成电压、电流、频率、阻抗等电量参数。结合本课题设计实际情况分别给予以下分析和探讨，以选择较好的方案。

一、电容量转换为脉冲电路

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规集成电路，其逻辑功能强，使用灵活，可方便组成多种逻辑电路，其原理图如图3.3.1所示。

图3.3.1 555定时器原理图

555电容量转换为脉冲的电路图如图3.3.2所示，由555构成的多谐振荡器，把被测电容量Cx转换为相应的脉冲，根据单位时间内的脉冲数为脉冲频率，脉冲周期计算公式如式(3.3.1)所示：

T?(R1?2R2)Cln2 (3.3.1) 则脉冲频率如式(3.3.2)所示：

f?11 (3.3.2) ?T(R1?2R2)Cln2234图3.3.2 电容量转换为脉冲量电路 二、电容量转换为阻抗电路 ADI公司的阻抗数字转换器(Impedance to Digital Converter，IDC)芯片AD5933结合了最先进的数字信号和模拟信号处理技术，为阻抗测量提供了一种小型集成解决方案。它采用直接数字频率合成器(Direct digital ynthesizer，DDS)技术把ADC和复杂的数字信号处理功能结合在一起提供一种精细频率扫频能力，允许高达约为 100KHz 的已知频率对外部复阻抗(范围为100Ω到10 MΩ)激励。被激励阻抗的响应信号直接被片内的ADC 采样，然后用片内的 DSP 引擎处理离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transorm，DFT) DFT算法返回每个频点(在扫频情况下)的实部和虚部数据字，从而可以根据初始校准数据很方便地计算出阻抗值。 电容传感器在进行润滑油检测时，阻抗测量芯片AD5933产生一定频率的正弦交流信号对电容传感器激励，然后把响应信号反馈回AD5933进行ADC采样、傅立叶变换，最终求出阻抗。不同的电容量在一定的激励信号下对应着不同的阻抗，这样就实现了电容量到阻抗的变化，电路连接图如图3.3.3所示。 VOUT 电容传感器AD5933RRFBSDA接单片机SCLVIN 图3.3.3 阻抗测量电路图 由于AD5933内部集成了DDS(直接数字频率合成器)和DSP处理器，直接就可以从内部寄存器读出最终的测量结果，因此电路具有简单、可靠、稳定等优点。 综上述分析，结合实际情况，本课题设计拟选用第二种方案。通过测出在一定频率下电容器的阻抗，再把阻抗转换为电容量，进而确定出电容器中介质(润滑油)的相对介电常数，实现润滑油的快速检测。 3.4 AD5933检测电路设计

阻抗测量芯片AD5933产生正弦信号对电容传感器进行激励，响应激励信号反馈回AD5933进行放大、滤波、模数转换以及傅立叶变换得到测量结果，通过I2C通信把数据传送到LM3S811。根据电路设计要求，AD5933测量模块电路图如图3.4所示。

图3.4 AD5933测量模块电路图

为了降低输出噪声，模拟电源AVDD_1、ADDD_2和数字电源DVDD是分开的，都加有0.1uF和10uF退耦电容；模拟地AGND_1、AGND_2和数字地DGND也是分开，保证数字回流不干扰模拟输出的稳定。AD5933的系统时钟可以通过两个途径，可以在外部时钟引脚MCLK接入一个高精度稳定的时钟，也可以使用其内部16.776MHz的时钟。具体选择用外部时钟还是内部时钟可以通过设置控制寄存器的第三位来实现，本课题设计采用内部时钟，因此MCLK管脚悬空不作处理。因为AD5933内部ADC输入不能超过2Vp-p，输入端电压Vin：Vin=Vout×RFB/Zunknow×G(本设计Vout取2 Vp-p，G=1)，应该根据待测阻抗的大小来采用合适的RFB，以使得Vin控制在ADC输入范围之内。反馈电阻网络 R1、R2、R3、R4的阻值分别为100、1K、10K、100K。对于一未知阻抗可以通过选择合适的的RFB，可以将Vin控制在0.2Vp-p～2Vp-p，保证Vin不会超过ADC的输入范围。反馈电阻的选取是通过拨码开关来实现的。IIC设备连接到总线的输出端必须是开漏输出或集电极输出，因此SCL、SDA线上连接了上拉电阻R5和R6，AD5933串行数据线SDA、串行时钟线SCL分别与LM3S811的I/O口相连。 3.5 电源模块

润滑油检测仪系统有一个5V的电源供电，但AD5933需要3.3V的工作电压，因此需要在5V的电源供电基础上，设计出一个能够提供3.3V的电源电路。

4. 系统软件设计

一个稳定、可靠的润滑油检测系统，除了硬件的合理设计外，很大程度上取决于功能完善、算法先进的软件设计。润滑油检测系统软件主要有以下模块构成：AD5933初始化、IIC通信程序设计、采集数据处理、液晶显示，如图4.1所示。

润滑油检测系统软件模块LM3S811初始化AD5933初始化IIC通讯程序设计采集数据处理液晶显示 图4.1 软件系统模块构成

检测系统主程序流程如图4.2所示。系统初始化后，AD5933进行测量，LM3S811通过I2C通信读取每次测量结果，并保存在程序设定的数组中，总共测量8次。数据采集完毕后，进行数据处理得到每次测量的润滑油介电常数。当待测润滑油的介电常数εr超过设定的阈值，系统发光二极管被点亮，LCD显示待测润滑油的介电常数，这样达到润滑油品质的快速检测。

开始系统初始化AD5933进行测量N是否达到测量次数Y数据处理、运算是否超过阈值NY报警LCD显示数据结果结束

系统流程图

4.1 I2C通信原理及程序设计

AD5933与LM3S811微控制器的通讯是通过I2C实现的，作为I2C设备，必需严格遵守I2C通讯协议。当控制器写入到AD5933时没有什么特别说明的，当从AD5933读取数据时，首先要写入B0H到AD5933，然后写入要读出数据的寄存器地址，读出寄存器的值。

I2C总线采用双线制：一根是串行数据线(Serial Data Line，SDA)，另一根是串行时钟线(Serial Clock Line，SCL)。I2C 总线是一个多主设备的总线，即可连接多个能控制总线的设备到总线，每个设备都有一个唯一的地址识别，设备在数据传输时可以被看作是主设备或从设备。主设备负责初始化并产生允许传输的时钟信号，此时任何被寻址的设备都被认为是从设备。

C语言编写的LM3S811微控制器往阻抗测量芯片AD5933内部EEPROM写数据的代码如下。函数void WriteEEPROM (unsigned char cAddr,unsigned char cData) 的功能是往AD5933内部指定地址的EEPROM写入数据，cAdd为指定EEPROM的地址，cData要写入的数据。

void WriteEEPROM (unsigned char cAddr,unsigned char cData) {

IIC1C_TXAK = 0; /*发送应答使能*/

IIC1C |= 0x30; /*选择主设备模式,选择发送模式*/

IIC1D = 0xA0; /*EEPROM设备地址,选择写操作*/

while (!IIC1S_IICIF); /*等待传输完成，需要说明的是，虽然此程序并未使能*/

/*IIC中断，但IICIF标志位在传输完成后仍然会置

位 */

IIC1S_IICIF = 1; /*写1清除该标志位*/ while (IIC1S_RXAK); /*等待应答*/

IIC1D = cAddr; /*发送指定的EEPROM地址*/ while (!IIC1S_IICIF); IIC1S_IICIF = 1; while (IIC1S_RXAK);

IIC1D = cData; /*发送要写入的数据*/ while (!IIC1S_IICIF); IIC1S_IICIF = 1; while (IIC1S_RXAK); IIC1S_IICIF = 1;

IIC1C_MST = 0; /*IIC模块变为从设备模式,产生停止信号*/ IICDelay(); }

C语言编写的LM3S811微控制器读取AD5933内部寄存器数据的程序代码如下。函数char ReadEEPROM (unsigned char cAddr)功能是读取AD5933实部、虚部寄存器的数据，cAdd为指定AD5933内部EEPROM地址。

unsigned char ReadEEPROM (unsigned char cAddr)

{

unsigned char cRecvData;

IIC1C_TXAK = 0; /*发送应答使能*/

IIC1C |= 0x30; /*选择主设备模式,选择发送模式*/ IIC1D = 0xB0; /*EEPROM设备地址,选择写操作*/

while (!IIC1S_IICIF); /*等待传输完成，需要说明的是，虽然此程序并未使能*/

/*IIC中断，但IICIF标志位在传输完成后仍然会置

位 */

IIC1S_IICIF = 1; /*写1清除该标志位*/ while (IIC1S_RXAK); /*等待应答*/

IIC1D = cAddr; /*发送指定的EEPROM地址*/ while (!IIC1S_IICIF); IIC1S_IICIF = 1; while (IIC1S_RXAK);

IIC1C_RSTA = 1; /*产生重复START信号 */

IIC1D = 0xA1; /*EEPROM设备地址,选择读操作*/ while (!IIC1S_IICIF); IIC1S_IICIF = 1; while (IIC1S_RXAK);

IIC1C_TX = 0; /*选择接收模式*/ IIC1C_TXAK = 1; /*发送应答不使能*/ cRecvData = IIC1D; /*空读IICD*/ while (!IIC1S_IICIF); IIC1S_IICIF = 1;

IIC1C_MST = 0; /*IIC模块变为从设备模式,产生停止信号*/ cRecvData = IIC1D; /*从IIC1D读收到的数据*/ IICDelay();

return cRecvData; } 4.2 AD5933初始化程序设计

AD5933初始化主要是配置起始频率寄存器、频率增量寄存器、频率点个数寄存器，起始频率和频率分量寄存器的代码的计算方法为要求的起始频率值或者频率增量值除以四分之一的系统时钟再乘以227。当这三个参数都设置好之后，可以通过给控制寄存器写入起始频率扫描命令来实现扫描初始化。AD5933控制寄存器D15-D14位定义表5.1所示，AD5933控制寄存器D10、D9位定义如表5.2所示。

频率扫描的具体过程包括三部分：

(1)进入标准模式，在写入开始频率扫描控制字到控制寄存器之前，首先要写入标准模式控制字到控制寄存器，在这个模式中VOUT和VIN引脚被内部接到地，因此在外部电阻或者电阻和地之间没有直流偏置。

(2)进入初始化模式。在写入开始频率控制字到控制寄存器后将进入初始化模式。在这个模式下，电阻已经被起始频率信号激励，但没有进行测量。用户可

以通过程序设置在写入频率扫描命令到控制寄存器来启动进入频率扫描模式之前的时间。

(3)进入频率扫描模式。用户通过写入频率扫描控制字。在这个模式中，ADC在设定时间周期过去之后开始测量。用户可以通过在每个频率点测量之前设置寄存器8Ah和8Bh的值来控制输出频率信号的周期数。

AD5933初始化的程序代码如下。函数void InitAD5933(void) 功能是实现起始频率寄存器、频率增量寄存器、频率点个数寄存器三个寄存器的配置。本课题设计正弦信号峰峰值为2V，可编程放大器放大倍数选择1倍，测量系统使用AD5933内部时钟。起始频率程序设置为1KHz，频率增量程序设置为100Hz。 void InitAD5933(void) {

WriteEEPROM(0x80,0xB3);

WriteEEPROM(0x81,0x00); /*标准模式、2.0Vp-p 、PGA=1、内部系统时钟*/

WriteEEPROM(0x82,0x00); /*起始频率等于1 KHz*/ WriteEEPROM(0x83,0x83); WriteEEPROM(0x84,0x12); WriteEEPROM(0x85,0x00); WriteEEPROM(0x86,0x0D);

WriteEEPROM(0x87,0x1B); /*频率增量为100Hz*/ WriteEEPROM(0x88,0x01);

WriteEEPROM(0x89,0xFF); /*测量点数*/ WriteEEPROM(0x8A,0x01);

WriteEEPROM(0x8B,0xFF); /*建立等待周期数*/ WriteEEPROM(0x80,0x13); /*起始频率初始化*/ WriteEEPROM(0x80,0x23); /*启动频率扫描，在设定等待时间周期后开始测量*/ }

图4.2中给出了AD5933测量的软件流程图。这是AD5933完成对电容传感器测量的过程。测量的结果以补码的形式存放在实部和虚部寄存器中。按照I2C协议传输到单片机传输进行后续的处理，对同一个频率点重复测量8次，测量8次后测量结束。

程序入口写入频率扫描参数到相应寄存器（1）起始频率寄存器（2）扫描频率点数（3）频率增量设置AD5933进入标准模式写开始频率命令到控制寄存器在足够的等待时间后开始频率扫描NDFT是否完成Y从实部和虚部寄存器中读取数重复当前频率命令到控制寄存器是否达到测量次数NY测量结束

图4.2 AD5933测量流程图 5. 系统创新

本设计应用了AD5933并自己设计制作了传感器，并且考虑到温度的影响，加入了测温电路，软件能根据当前温度计算出正常润滑油的介电参数（还有可能是电导、阻抗角等）从而判断当前测量数据是否超标。具有精度高、功耗低等优点。 6. 评测与结论

评测：本润滑油检测仪通过测试待测润滑油的介电常数ε的大小来判断润滑的品质。经过几个月的努力，完成了基于介电原理的实验型润滑油检测仪的设计以及程序的设计，达到了预期的目标。

本次设计完成的主要工作如下： (1)电容式传感器方案选取与设计；

(2)设计了AD5933与LM3S811微控制器I2C通信电路，3.3V稳压电路，LCD显示电路，报警电路；

(3)设计了AD5933初始化程序、数据处理程序以及显示程序

结论：尽管设计和制作润滑油检测仪花费了大量精力，但最终发现AD5933的测量效果并不十分理想，测量准确率并不高，这有待于今后这几个月的进一步努力。

附录：硬件展示

AD5933属于SSOP贴片式封装，由于管脚非常微小，在电路板制作时不能直接焊接，必须做AD5933的转接板。AD5933阻抗测量系统板如图所示。在系统板上，包含了由LM317组成的3.3稳压电路、报警电路以及反馈电阻网络。反馈电阻的选取是采用拨码开关实现的。

报警灯 AD5933 LM317 反馈电阻网络

AD5933阻抗测量系统板

AD5933阻抗测量系统板在进行测量时，还需要LM3S811微控制进行控制，其实物连接图如图7.1所示。微控制器通过I2C通信对AD5933进行初始化，测量完成后，微控制器读取AD5933实部、虚部寄存器的数据进行处理、运算，最终得到润滑油的介电常数。

参 考 文 献

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参 考 文 献

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