小杂粮以其“绿色、营养、健康”的特点闻名于国内外,而山西省是小杂粮种植大省,素有“小杂粮王国”的美称。其中,荞麦是山西省主要种植的小杂粮种类之一。荞麦营养价值丰富,含有小麦、玉米等大宗粮食所缺乏的多种营养素,是重要的保健食品。随着人民生活水平的不断提高,人们越来越青睐于绿色食品,以荞麦为代表的小杂粮成为大众的首选,因此对荞麦的品质也有了更高的要求。在荞麦的加工、储藏、运输中,其品质与含水率有着紧密的联系。含水率过高会导致储存的荞麦发生霉变,而含水率过低则会破坏荞麦的营养结构,使荞麦的品质降低。因此,对荞麦含水率进行快速准确检测具有重要意义。粮食含水率标准检测方法主要是利用电烘箱干燥法,用该方法测量出来的结果精度较高,但是实际操作起来不仅费时费力,而且无法实现快速、连续测量。目前国内市面上的水分检测仪大多以小麦、玉米等大宗粮食为检测对象,针对荞麦等小杂粮的专属水分快速检测仪较少。因此,有必要研制开发出一款经济可靠的荞麦水分检测仪。荞麦水分含量变化会引起介电特性的改变,而介电特性的变化会引起检测电容的变化。因此,可以通过检测电容变化量间接计算荞麦的含水率。本文以荞麦作为研究对象,基于荞麦的介电特性,通过检测电容值,设计了一种荞麦水分快速检测仪,主要研究内容如下:1.以荞麦为研究对象,研究了不同含水率、测量频率条件下,荞麦介电特性的变化规律,结果表明:在100HZ~1.5MHZ频段之间,荞麦的相对介电常数随测量频率的增大而减小。当频率小于10KHZ时,相对介电常数呈显著下降趋势;当频率大于10KHZ时,相对介电常数的变化趋于平缓。测量频率恒定时,荞麦相对介电常数与含水率呈正相关,高含水率荞麦的相对介电常数曲线比低含水率时的曲线陡峭。基于荞麦相对介电常数随频率、含水率变化的关系建立了水分测量模型,为简化模型变量,采用变量优选算法连续投影算法(SPA)和遗传算法(GA)提取了敏感频率并重新建模。2、基于水分模型的敏感频率,以MSP430F149单片机为核心,结合圆筒型电容传感器、AD5933阻抗测量芯片、DMTFT-28型TFT触摸屏,设计了一套便携式荞麦水分检测仪。3、配置10份含水率不同的荞麦样品,在室温条件下,用荞麦水分检测仪检测其含水率,进行检测精度校验。结果表明:与105℃恒重法相比较,本文设计的荞麦水分检测仪检测相对误差在±9%以内。