随着我国苹果进出口数量的增加,对苹果的无损检测需求也日益增强。无损检测就是在不损害苹果内外品质的情况下对苹果进行测量,通过无损检测可以提前对苹果进行品质鉴定和无损分级,提前对苹果进行检测和分级可以增加苹果的附加值,提高出口市场的竞争力,由于目前国内还没有针对苹果的内部品质检测系统,所以研究针对苹果的无损检测装置十分必要。本文的理论研究基础是基于介电常数和苹果内部品质包括含水率、含糖量等的相关性研究,设计用于苹果无损检测的多频信号发生器和测量电路模块,并设计其他功能模块配合测量电路完成介电常数的精确测量,该设计主要是实现高精度、智能化的无损检测系统装置的前端测量部分,论文主要研究内容:(1)测量需求分析和结构设计。针对被测对象苹果的各项特征分析了测量需求,对信号发生器和测量电路进行了总体研究和设计,其中包括硬件设计的逻辑架构和软件工作流程的设计。对比并选择了合适的芯片进行应用研究,主要包括信号发生芯片、数模转换芯片,模拟开关芯片等核心芯片。选择STC89C52单片机作为整个测量模块的控制核心。(2)多频信号发生器。为了产生稳定精确的信号激励源,根据直接数字合成技术设计了用于苹果介电常数测量的的可程序控制的多频信号发生器。硬件组成基于STC89C52单片机和AD9850芯片,软件功能设计实现5个频率点的正弦波信号的发生以及100Hz~5MHz范围内扫频功能的实现。分析发生正弦波的误差原因,计算并设计相应的滤波电路对输出的正弦波进行噪声处理和波形优化,设计人机交互模块配合测量系统完成苹果无损测量。(3)基于苹果无损测量的测量电路。针对苹果的介电常数测量,设计了测量电路,根据相应的测量原理分析了可行的测量方法,利用矢量伏安法搭建了等效串联电路、等效并联电路,对测量模块电路进行测量与调试,通过测量电感、电阻等数据对可能影响测量结果的原因进行干扰源分析,运用有效电路构建以减小测量误差和电路干扰。