基于準靜態電容層析技術的液體違禁品檢查儀
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ATmega16的數據吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而有效緩減了系統功耗和處理速度之間的矛盾。其內核有豐富的指令集和32個通用工作寄存器，所有的寄存器都直接與算術邏輯單元(ALU)連接，使得一條指令能夠在一個時鐘周期內同時訪問兩個獨立的寄存器，大大提高了代碼效率。
ATmega16單片機通過串行通信收集電容傳感器測量得到的電容值，從而判斷被測液體是否屬于違禁品。單片機各引腳與外圍模塊相連，控制整個系統的運行并實現相應的系統功能，包括系統初始化、電容傳感器初始化、電容值采集與處理及測量結果顯示等。因此，ATmega 16單片機在整個系統中具有非常重要的作用。系統連接圖如圖5所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/177751.htm
圖5中，MOSI和MISO引腳用于串行通訊；AJ1，AJ2用于按鍵輸入；PA0～PA7用于連接LCD1602液晶屏顯示測量數據；RXD，TXD用于控制MAX3232芯片的發送與接收狀態；LED1，LED2用于狀態指示燈的控制；C3，C6和Y1組成了頻率為16 MHz的時鐘電路，能夠為ATmega16單片機提供穩定的高精度時鐘信號。
軟件流程圖如圖6所示。按照流程圖對單片機編程，完成了整個設計。
4 實驗結果
根據混合物介電常數公式：ε=ε1×P1+ε2×P2(P1和P2為溶質體積分數，ε1和ε2為對應的溶質的介電常數)易得50％的酒精介電常數為51. 4，在表1中介于危險品和安全液體之間，將其作為分界點更為嚴格。如果該電極能夠準確區分50％的酒精和水則該電極靈敏度已經達到較高水平。因此對不同組分的酒精進行了一組實驗，檢測結果如圖7(a)所示。同時，改變容器的形狀和厚度，對不同液體進行檢測，檢測結果如圖7(b)所示。
可以看到在檢測過程中，50％的酒精與水顯著區分開來，證明該系統具有足夠的區分度。而對在壁厚4 mm以下的容器中，常見液體也能夠被區分開來。
5 結語
利用準靜態電容層析技術的液體探測器能夠區分液體違禁品和普通液體，且體積小，功耗低，實現了快速、安全、無輻射的檢測，在檢測過程中無需打開容器，單次檢測時間在2 s以內，方便快捷，滿足了日常安檢的需求。
由于測得的電容值很小，為了加強檢測精度，可以考慮提高激勵信號頻率和幅度的方法。此外為了提高設計可靠性，保證探測精度，除了對電極的屏蔽性需要多加考慮之外，整個儀器的外部屏蔽也相當重要。
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