在纸张生产过程中,含水率的测量和控制直接关系到纸张品质和生产效率,为了保持生产过程的稳定、保证纸张生产质量,需要保持纸张生产过程中含水率稳定。对纸张含水率进行在线测量,掌握纸张含水率实时变化情况,是纸张质量得以控制的基础。本论文以嵌入式技术为基础,结合微波谐振腔传感器技术完成了纸张含水率测量系统方案设计。当微波谐振腔内纸张含水率发生改变时,会引起谐振腔内部介质介电常数的变化,最终反映到谐振频率以及功率的变化。本系统通过对谐振腔的谐振频率的偏移以及-3db带宽的偏移的检测,实现了纸张含水率的在实时线测量。论文主要完成了系统硬件设计及相关软件编程,实现了含水率的实时采集、定量标定、存储查询等功能。该系统具有速度快、精度高、非接触、连续性好并且不受纸张质量和密度的影响等优点。本文的设计内容主要包括:(1)对微波谐振腔法测量纸张含水率的基本原理进行了论述,建立了纸张含水率与谐振腔谐振频率的偏移及-3db功率带宽的数学模型。(2)系统硬件研制:对系统各模块涉及得相关技术进行了研究,并设计了DDS+PLL扫频源模块、检波器模块、主控电路模块等相关模块的电路原理图。(3)系统软件设计:对纸张含水率测量系统各个模块程序进行设计,包括软件平台的搭建、em Win图形库的移植、主程序设计、扫频源软件设计、上位机软件设计等内容。(4)实验验证:利用该系统在实验室实时采集各种含水率的纸张数据,采用最小二乘法,根据不同含水率的纸张对应不同的微波值数据拟合出纸张含水率关系曲线,并对实验数据进行了误差分析。