对联合收割机智能测产系统工作原理的思考

一、GPS测产原理1、硬件产量传感器安置在联合收割机谷仓顶部,接收来自于刮板的谷物冲量。经过其内置的全桥平衡电路,采用应变感应方式,完成谷物冲量到电流信号的变换(这样可实现温度变化的自动补偿和提高传感器的响应特性)。为整个系统供电方便,全部传感器电源均为直流24V。24V直流电源由车载电源经升压稳压器得到。这里产量传感器的电源为直流24V,信号输出为0～10mA,该原始信号经精密电阻     

谷物联合收割机产量监测系统优化

<正>该文构建了一套谷物产量智能监测网络系统,并基于双板差分冲量式谷物流量传感器开发了一种适于国内收割机的车载测产系统,目的是为实现国内测产系统的商品化打下基础。主要研究内容包括:(1)谷物联合收割机产量监测系统优化设计开发。对流量传感器进行了减振设计,通过增加减振器以削弱传感器的振动干扰;分析了谷物的运动学原理及其对冲量传感器作用的力学原理,建立了电压/升运器速度的谷物质量模型,该模型     

2种谷物质量流量传感器的适用性研究

精准农业是世界农业发展的潮流,机械化、信息化已经渗透于农业的各个环节中。粮食收获作为农业工作的重要环节,机械化、自动化和监测技术已经广泛应用于现代农业机械装备。谷物测产系统是监测技术的一个重要组成部分,将谷物测产系统安装在谷物联合收割机内,可以实时测量谷物产量。本文对称重式和冲量式2种谷物质量流量传感器进行分析,田间试验表明,称重式谷物质量流量传感器安装过程较复杂,整个称重式测产系统运行不稳定,数据波动较大;冲量式谷物质量流量传感器安装过程相对简单,测产相对误差较低。     

机采棉除杂机的稳压电源设计与试验

针对机采籽棉除杂系统对电源要求比较高的问题,以单片机为主控制器,设计了一款稳压电源。220 V交流市电经过变压、整流、滤波、稳压得到稳定而理想的直流电;经过直流到直流的降压模块得到所需要的直流电压范围;经过交流-直流逆变电路和变压器将直流电转化为交流电,由单片机控制交流电的变化。本设计能实现50 Hz、0~120 V可选的交流电、0~100 V可选的直流电,步进电压0.1 V/0.5 V可选,通过行列式键盘可输入步进电压、预设电压值,LCD12864实时显示步进值、预设值。     

利用边缘电场的电容式谷物水分传感器的研究

研制一种利用边缘电场的新型谷物水分传感器。利用主动屏蔽极板从敏感区域聚集电场,以减小杂散电容对传感器测量精度的影响,从而提高了传感器的灵敏度。采用2 MHz左右的振荡器作为测量电路,通过测量振荡器的频率测量被动极板与测量极板之间谷物的介电常数,从而得到谷物的含水率。有限元法分析表明,主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度。现场及实验室实验结果表明:传感器测量含水率的误差为±1%;测量温度范围0~80℃;传感器安装方便,不需要对干燥机进行较大的结构调整。     

农作物产量自动监测技术及关键设备

为实现谷物产量的实时测量,将测产系统搭载在联合收割机上是最好的选择。本文概述了农作物产量监测系统的四个重要组成部分(谷物流量传感器;谷物水分传感器;GPS接收机;田间计算机和用户界面)的工作原理和关键技术。特别是对几种类型的谷物流量传感器的工作原理作了较为详细的介绍。     

基于蚁群算法的RBF神经网络在冲量式谷物流量传感器中的应用

针对压力传感器存在温度漂移的问题,提出了一种基于蚁群算法的RBF神经网络优化算法。首先根据压力传感器测量电路得到电压U_b与电流I的关系,因其存在很大的温度误差,须要采用适当的补偿方法对外界温度造成的误差加以修正。然后通过压力传感器输出电压U与温度T、压强P、电源波动γ的关系建立压力传感器温度补偿模型,分别在18.4、32.5、41.8、65.6℃共4个温度点进行试验数据采集并对试验结果进行归一化处理。最后利用蚁群算法进行寻优和自适应调整发挥系数的特点作为聚类算法确定RBF神经网络基函数中心,选取BP算法、RBF算法、基于蚁群的RBF算法3种方法对压力传感器进行非线性温度补偿仿真试验。结果表明:基于蚁群算法的RBF神经网络模型补偿精度最高,收敛速度最快。将此研究应用于冲量式谷物流量传感器中,可大大提高传感器的稳定性和准确性。     

PLC控制系统设计的要点

该文指出PIE控制系统设计，硬件要确定PIE单机还是PIE网络。80点以内的系统选用不须扩展模块的PLC单机．PLC输入输出点数要留有10％余量．存储容量和指令执行速度是重要指标，手持编程器易于现场调试，选用大公司的PLC产品；输入回路中电源为AC85-240V、DC24V时。应加装电源净化元件，PLC内、外接DC24V“一”端和“COM”端不共接；输出回路中输出方式：继电器输出适用于不同会共点间带不同交、直流负载，电流达2A／点；晶体管输出适宜高频动作。响应时间0．2ms。每个“COM”点加一熔丝。用手持编程器编程先画梯形图再编程。     

高电源抑制比、低温飘带隙基准电压源的设计

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种电源电压为3 V、基准输出为1.25 V的高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源电路.Cadence Spectre仿真结果表明,该基准源具有较好的温度特性,在-40~125℃温度范围内,温度系数为3.5×10-6.℃-1;电源电压在2.7~3.6 V范围内波动时,电源电压调整率为72μV.V-1;具有良好的电源电压抑制特性,最高抑制比可达89 dB,在10 kHz处可实现45 dB的电源电压抑制比.     

化学发光光纤免疫传感器的研制及其对谷物中呕吐毒素的快速检测

为实现谷物中呕吐毒素（deoxynivalenol，DON）的快速、灵敏检测，采用生物传感和化学发光技术相结合的方式，研制应用于现场快速检测谷物中呕吐毒素的化学发光光纤免疫传感器，并搭建用于化学发光信号检测的便携式传感平台。整个检测平台集成到一个32 cm×15 cm×25 cm的黑色避光盒中，质量小于3 kg。结果显示：所研制的化学发光光纤免疫传感器在0.1~1 200 ng/mL呈现出良好的线性关系，检出限为62.7 pg/mL；功能化的光纤探针能够稳定保存30 d且具有良好的特异性和抗干扰性；其应用于谷物样品的呕吐毒素检测回收率为81.00%~107.33%，相对标准偏差小于8.69%。结果表明，该方法较ELISA法的灵敏度提高了30倍，线性范围拓宽了3个数量级，适合应用于谷物样品中呕吐毒素的现场快速检测。     

在线谷物水分测试精度影响因素的试验研究

设计了分流式取样装置,配备无级变速的叶轮式排粮机构,在实验台上对谷物进行试验研究,分析了谷物流速、含杂率以及温度等因素对传感器输出频率的影响规律,自主研制电容式谷物水分传感器并通过烘箱法进行标定试验,试验结果表明：该传感器的水分测量范围：11%～24%,测量精度：≤0.5%;在常温下,低水分段时测量结果波动很小,基本满足在线谷物水分测量的要求。     

联合收割机上谷物水分在线测量的研究

本文介绍了面向国产联合收割机的谷物水分在线传感器的开发与试验,利用CAV424芯片为核心元件,设计了一种新型谷物水分在线传感器,对该水分传感器进行了初步的探索和实验,对谷物水分的在线测量进行了有效的探索和实践。另外还设计了谷物取样通道,进行了运行试验,得到了预期的调试结果。     

谷物联合收割机测产系统设计及实验研究

产量信息获取是精准农业实施过程的重要组成部分。为提高测产精度,缩小国内外农机装备的差距,本文设计开发了一种CAN总线架构的测产系统。该系统主要由多种传感器、智能节点、田间计算机和SD卡4部分组成,实现了产量数据采集、显示及存储等功能。为了减小升运器转速对测产的影响,提出修正系数法对谷物流量进行修正,室内试验结果表明:修正后谷物流量最大误差为2.63%,平均误差为2.04%。应用测产系统在田间进行实验得到产量数据,并采用产量模型和反距离权重法计算单位面积产量进行计算和插值,最后绘制了产量分布图。     

不同播种机的作业质量及对小麦生长发育和产量的影响

引进新型2BF-20谷物精量播种机,从播种机性能、播种质量、小麦生育进程、不同时期小麦个体和群体性状、小麦成熟期产量及产量三因素等方面,与传统2BY-24谷物联合播种机进行了比较,结果表明,应用2BF-20谷物精量播种机,小麦出苗株数、行距合格率、播种深度合格率、播种均匀度合格率更高,平均缺苗率和平均断条率降低,每667 m²穗数显著增加;产量较传统的2BY-24谷物联合播种机增加5.6%,在生产中具备推广应用的价值。     

基于单质点法的联合收割机谷物卸粮质量理论建模与分析

针对目前联合收割机谷物产量计量采用卸粮后人工称量的方式费时费力的难题,在研究了谷物在收割机卸粮螺旋输送器运动规律的基础上,基于单质点法分析谷物在稳定状态时的力学与运动规律,并考虑到收割机机器振动、背景噪声等因素的影响,提出采用双阈值均值滤波前值取代法进行传感器信号数据预处理。以螺旋输送量推算公式为基础模型,在中联重机TB60型谷物联合收割机螺旋输送器上进行了螺旋输送器转速传感器性能试验与单质点谷物卸粮质量模型验证试验,建立分段式的谷物卸粮质量模型。结果表明,双阈值均值滤波前值取代法有效地消除了收割机振动、机身倾斜、背景噪声的影响,计量精度高,经过双阈值均值滤波前值取代法处理后,模型验证误差可以达到3.90%,满足实际生产需要。     

单相 AC-DC变换电路设计

针对当前基于变压器的ACDC开关电源很难进一步提高电源转换效率的问题,设计了一个新型的变换电路.本次设计的单相AC-DC变换电路结合了功率因素测量和补偿电路,通过单片机控制系统实现AC-DC的高效转换.理想二极管桥控制器LT4320与高效开关稳压控制器LTC3789实现24V的交流输入到36V的直流输出,通过Atmega128单片机控制系统结合基于比较器LM393的功率因素测量电路,完成电源功率因数的测量与补偿;另外,以导通电阻为15mΩ的N型MOSFET作为功率器件,最大限度地提高了电源的转换效率.本设计方案优于传统的基于变压器的AC-DC变换,具有转换效率高、应用性强和设计方案完善等特点.     

新疆饲料资源及其开发利用

<正> 新疆有着发展畜牧业的优越条件,除牧区有辽阔的草原外,广大农区、半农半牧区蕴藏着巨大的饲料资源。目前农区牲畜头数和生产能力已超过牧区。合理开发利用新疆丰富的饲料资源,新疆畜牧业将得到更大的发展。 一、能量饲料资源 能量饲料主要包括谷物如玉米、高梁、大麦、谷子及块根、块茎类。 谷物作为饲料,具有淀粉含量高、易消化、适口性好的特点。在新疆,谷物饲料基本上可以自给。1990年玉米产量为209.42×10~4t,占粮食作物总产量的30％,高梁、大麦、谷子的总产量为19.39×10~4t。玉米被誉为饲料之王,新疆几乎所有地区都能种植。谷物饲料是用于配混合饲料的主要成分,广泛用于集约化养殖业和牛羊肥育。     

单相 AC-DC 变换电路设计

针对当前基于变压器的 ACDC 开关电源很难进一步提高电源转换效率的问题,设计了一个新型的变换电路。本次设计的单相 AC‐DC 变换电路结合了功率因素测量和补偿电路,通过单片机控制系统实现 AC‐DC 的高效转换。理想二极管桥控制器 LT4320与高效开关稳压控制器 LTC3789实现24 V 的交流输入到36 V 的直流输出,通过 Atmega128单片机控制系统结合基于比较器 LM393的功率因素测量电路,完成电源功率因数的测量与补偿;另外,以导通电阻为15 m Ω的 N 型 MOSFET 作为功率器件,最大限度地提高了电源的转换效率。本设计方案优于传统的基于变压器的 AC‐DC 变换,具有转换效率高、应用性强和设计方案完善等特点。     

联合收割机实时测产系统的抗振动干扰设计

收割机上的振动严重影响了测产的精度,研究联合收割机车身振动信号特征及其对测产传感器的影响,找出一套新的减振方法.分析了车上振动信号的特征,在此基础上,从谷物称重方式、传感器安装、电子硬件电路、经典算法滤波等方面进行了抗振动干扰的设计.经试验验证系统硬件可靠,软件算法滤波合理,动态测量误差可达到±5%以内,基本上满足了联...     

基于射频阻抗法的谷物在线含水量信息检测

在科学分析阻抗法检测谷物在线含水量基本原理的基础上,研究基于射频阻抗法的的谷物在线含水量检测技术,为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。结果表明:在不同频率信号源的激励下,设计传感器的输出电压与相应的含水量成线性关系,而在频率为1 MHz的信号激励下,湿度差值相同,输出电压值差最大。因此,把1 MHz确定为该传感器的特征频率,预测模型为y=12.74-23.052x(r~2=0.817 3)。利用圆柱形谷物水分传感器设计了一套在线水分检测仪,经过试验得出:在频率为1 MHz的信号源的激励下,该在线水分检测仪的预测模型为y=21.476-87.288x(r~2=0.986 1)。检测仪的测量精度较高,误差仅为±1.2%,完全符合小型谷物干燥机的控制要求。