拖拉机牵引阻力传感器设计与试验

分析了拖拉机牵引力传感器的应用条件,结合国内外牵引传感器的工作原理,确定了具有良好可加工性、简单桥接和低成本的应变片式传感器测量方案,并设计了拖拉机力传感器的信号电路及其补偿电路。根据拖拉机牵引力及其下拉杆铰接孔尺寸确定了牵引力传感器机械结构,并利用有限元分析软件对其进行强度校核,进行了现场试验。结果表明:该传感器符合使用要求。     

数字化粮情检测智能温湿度传感器

为满足粮情测控系统实现全数字化的要求，研制出一种基于一线总线的粮情检测智能温湿度传感器。提出了以简单硬件电路结构为基础，通过软件补偿与校正技术提高传感器测量精度的方法。测试结果表明，该传感器具有较高的测量精度。     

车载式大田土壤电导率在线检测系统设计与试验

现有大田土壤电导率检测装置主要以手持式为主,存在检测效率低、实时性差等问题。基于电流-电压四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率在线检测系统,系统主要由恒流信号源电路、信号处理电路、Arduino控制器、GPS定位模块及车载传感器等组成,可在线检测大田土壤电导率。通过实验室和大田试验对系统性能进行了验证,试验结果表明,系统具有较好稳定性,动态响应时间约为540 ms,开机预热引起的温漂最大偏差为3.70%,不考虑温差影响下系统检测精度R²为0.734 2,消除温差影响后检测精度R²为0.864 5～0.915 6,均高于商用手持式电导率检测仪,其R²为0.609 5;探究了拖拉机振动、传感器插入深度、作业速度和土壤坚实度对系统检测精度的影响,振动状态相对静止状态,检测数据最大误差为10.37%,且误差主要集中在0～10μS/cm范围内;当作业速度不大于5.0 km/h和传感器插入深度大于等于10 cm时,该系统可稳定进行大田土壤电导率在线检测,且检测地块土壤坚实度不应过小,以确保传感器电极与土壤充分接触。该系统可为开展...     

车载式大田土壤电导率在线检测系统设计与试验

现有大田土壤电导率检测装置主要以手持式为主，存在检测效率低、实时性差等问题。基于电流-电压四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率在线检测系统，系统主要由恒流信号源电路、信号处理电路、Arduino控制器、GPS定位模块及车载传感器等组成，可在线检测大田土壤电导率。通过实验室和大田试验对系统性能进行了验证，试验结果表明，系统具有较好稳定性，动态响应时间约为540ms，开机预热引起的温漂最大偏差为3.70%，不考虑温差影响下系统检测精度R2为0.7342，消除温差影响后检测精度R2为0.8645~0.9156，均高于商用手持式电导率检测仪，其R2为0.6095；探究了拖拉机振动、传感器插入深度、作业速度和土壤坚实度对系统检测精度的影响，振动状态相对静止状态，检测数据最大误差为10.37%，且误差主要集中在0~10μS/cm范围内；当作业速度不大于5.0km/h和传感器插入深度大于等于10cm时，该系统可稳定进行大田土壤电导率在线检测，且检测地块土壤坚实度不应过小，以确保传感器电极与土壤充分接触。该系统可为开展基于土壤电导率在线检测的实时变量施肥技术研究提供技术支撑。     

一种密封包装食品质量检测方法的初步研究

针对密封包装食品质量检测方法中存在的一些问题,基于耦合电感和电感-电容谐振电路原理,研发了一种可用于风干、油炸和烘焙等包装食品质量检测的无线无源谐振传感器,并设计了基于该传感器的包装食品质量检测系统。为了实现密封包装食品质量监控,将谐振传感器放置在食品包装袋内,由于袋内湿度增加引起食品变质,进而导致传感器的谐振频率变化,利用外部检测装置远程检测传感器的谐振频率值,即可通过谐振频率的变化间接确定包装食品的质量。初步实验结果表明,该方法具有合理性和实用性,可广泛用于谷物、薯片和茶叶等食品生产、包装与储存企业,满足用户对不同食品质量检测需要。     

新型液位传感器的研究

综述了变介电常数型的电容式传感器工作原理,根据极板之间介质量的变化引起电容量随之发生变化,设计了相应的检测滤波电路,通过转换电路转换成频率输出,应用单片机构成控制检测系统,从而达到准确测量油量的变化的目的。     

基于单片机控制的功率因数监测与补偿系统

本文探讨了基于单片机控制的功率因数监测与补偿系统,其设计采用高速SoC单片机C8051F005作为控制器,通过电压互感器和电流互感器采集电压和电流信号,采用数字检测电路来获取电压电流相位差,利用无功功率补偿器进行功率因数的补偿。电压、电流、电源频率、功率因数、有功功率和无功功率等参数通过液晶显示器显示,同时自动对电网进行补偿。     

基于单片机控制的功率因数监测与补偿系统

本文探讨了基于单片机控制的功率因数监测与补偿系统,其设计采用高速SoC 单片机C8051F005作为控制器,通过电压互感器和电流互感器采集电压和电流信号,采用数字检测电路来获取电压电流相位差,利用无功功率补偿器进行功率因数的补偿.电压、电流、电源频率、功率因数、有功功率和无功功率等参数通过液晶显示器显示,同时自动对电网进行补偿.     

SWR土壤湿度传感器温漂特性与补偿研究

针对基于驻波率(SWR)原理的土壤湿度传感器在长期工作中受温度影响的问题,提出基于二元回归分析法的温度补偿模型,利用最小二乘原理确定补偿模型的待定参数,对传感器进行温度补偿。从硬件电路和测量原理对SWR土壤湿度传感器的温漂特性进行研究。使用高低温交变湿热实验箱,在设定温度5～45℃范围内进行实验,测试结果表明,在温度补偿前该传感器测量土壤体积含水率的最大绝对误差范围为-2. 65%～2. 22%,其最大相对误差为29. 76%,最大均方误差为2. 211 9%。将SWR土壤湿度传感器输出值与PT100型温度传感器输出值进行数据融合,基于最小二乘优化计算的二元回归分析法得到温度补偿模型,其拟合的决定系数为0. 998。取不同温度下的实验数据进行补偿模型的验证,结果表明,SWR土壤湿度传感器进行温度补偿后,其测量结果的最大绝对误差范围为-0. 26%～0. 69%,最大相对误差不超过5. 23%,均方误差较补偿之前减小一个数量级,且最大均方误差为0. 157%。表明采用该温度补偿模型可以有效减小温度对SWR土壤湿度传感器的影响,提高其测量结果的精度和可靠性。     

内燃机气缸压力智能检测仪研究

机械表式检测装置满足不了内燃机气缸爆发压力和压缩压力在高温、高压脉动气体冲击和有机械振动的环境下检测的使用要求。采用以SIMOX技术制备的SOI晶片,在微加工平台上制作了传感器硅芯片,通过耐高温封装工艺和在宽温区进行温度热漂移的补偿,制作了高精度、稳定性佳的耐高温压阻式压力传感器,配置放大电路后的内燃机气缸压力智能检测仪保证了测试结果的科学性、真实性和合理性。     

双向步进式全射流喷头工作稳定性

分析了PXSB50型双向步进式全射流喷头正反向步进过程的差异,从而对其稳定性进行研究.分别研究了喷头射流元件在正反向步进过程中控制导管回路内气液两相流的流动情况,并对回路压差进行了对比.信号导管长度、补气孔的大小及位置影响了喷头的运转步进频率、步进角度和喷头射程.正反向步进频率均随着导管长度的减小而增大,射程随着步进频率的增大而变小.对于相同的导管长度,正向步进频率明显大于反向步进频率,正向射程小于反向射程.补气孔位置离换向结构越近,频率越大,步进角度及射程也随之减小.通过分析和试验,找到了使PXSB50型喷头按照灌溉要求的正向频率及反向频率稳定运行时的喷头导管长度、补气孔大小及位置：取信号水管长度为378 mm,正向导管为648 mm,反向导管为648 mm,正向补气孔直径为2.0 mm,反向补气孔直径为2.5 mm,正向补气孔的位置为3 mm.     

PLC及变频调速恒压喷灌系统的设计

针对喷灌系统受作业区域需水量的影响造成系统喷头不能稳定可靠工作的问题,结合工程实例,提出了利用PLC及变频器来实现温室喷灌系统恒压供水.给出了变频调速恒压供水系统原理图,并进行了系统的主电路设计和软件设计.阐述了利用上位机、PIC、变频器、压力变送器、电机-水泵系统等组成的恒压供水系统,能按照设定的工作压力,实时切换泵组投入工频或变频状态运行,达到恒压供水的目的.系统能通过上位机实现下位机的控制参数的设定、系统的实时监测、数据管理等任务,自动化程度高.应用表明,系统实现简单,操作方便,运行稳定,可靠,且具有较好的节能效果.     

CGQ转矩传感器接口电路设计及测试方法

对ＣＧＱ转矩传感器的工作原理进行了分析，设计了在单片机系统中测试扭矩的硬件电路。编制了ＭＣＳ－５１汇编语言测试程序，对ＣＧＱ－２０型转矩传感器进行了标定试验，并求得了测试扭矩的线性回归方程。该转矩传感器可应用于农机领域各类试验的扭矩测试。     

Effect of flushing frequency on emitter clogging in microirrigation with effluents

Flushing is an important maintenance task that removes accumulated particles in microirrigation laterals that can help to reduce clogging problems. The effect of three dripline flushing frequency treatments (no flushing, one flushing at the end of each irrigation period, and a monthly flushing during the irrigation period) was studied in surface and subsurface drip irrigation systems that operated using a wastewater treatment plant effluent for three irrigation periods of 540 h each. The irrigation systems had two different emitters, one pressure compensating and the other not, both molded and welded onto the interior dripline wall, placed in laterals 87 m long. Dripline flow of the pressure compensating emitter increased 8% over time, while in the nonpressure compensating emitter, dripline flow increased 25% in the surface driplines and decreased 3% in the subsurface driplines by the emitter clogging. Emitter clogging was affected primarily by the interactions between emitter location, emitter type, and flushing frequency treatment. The number of completely clogged emitters was affected by the interaction between irrigation system and emitter type. There was an average of 3.7% less totally clogged emitters in flushed surface driplines with the pressure compensating emitter as compared to flushed subsurface laterals with the nonpressure compensating emitter.     

基于二电平Buck电路的闭环控制系统的校正与仿真

二电平Buck电路的闭环控制系统不能满足系统的性能要求,为了提高系统二电平Buck电路的闭环控制系统的静态和动态性能指标,加入补偿网络对系统进行校正与仿真。仿真结果表明系统的静态和动态性能指标得到提高。     

果蔬膨化干燥监测系统的设计

采用单片机、SHT75温湿度传感器和压强传感器,对果蔬膨化干燥过程所需的温度、压强与水分含量进行监测,可降低果蔬干燥的成本,简化膨化干燥的过程。为此,设计了由SHT75温湿度传感器、压强传感器、DS1302时钟芯片、存储芯片AT24C512、按键及显示电路组成的果蔬膨化干燥监测系统。     

恒压供水系统中的变频调速控制

介绍了变频调速系统在恒压供水系统中的应用,并采用８９Ｃ５１单片机来组成微机控制系统,通过对硬件和软件的设计,实现了恒压供水系统的数字控制。即由水压传感器测量管理中水的压力,并将其转换成变频调速系统的频率输入信号、通过软件编程,形成脉冲宽度调制（ＰＷＭ）信号,来控制变频器主电路中功率元件的导通和截止,从而实现对水泵电机的变频调速,达到恒压供水的目的。     

排种器振动种盘内种群质量实时监测方法

采用悬臂梁称重传感器测量排种器振动种盘内种群的冲击力,在分析不同参数下输出信号变化特征的基础上,设计了由加法器、精密半波整流、二阶巴特沃斯低通滤波和差动放大串联组成的信号处理电路,实现了振动状态下种群质量的实时监测。在振动种盘试验台上进行了性能试验,设定振幅为3、4、5mm,相应振动频率分别在11~13Hz、10~12Hz、9~11Hz范围,结果表明:当单位面积籽粒质量κ1.8 g/cm2时,信号处理电路输出电压Vout与κ的非线性误差小于5.5%;当κ2.0g/cm2时,由于种群振动运动的不稳定导致输出电压Vout的波动性增强,测量的非线性误差增大。信号处理电路零点输出电压随种盘振动强度的提高而增大,测量灵敏度随种盘振动频率的提高而降低,籽粒形状和力学特性差异对测量结果的影响可以被忽略,监测方法具有很好的适应性。     

奶牛精细饲喂系统中读写器的设计

快速准确的识别奶牛个体是实现奶牛精细饲喂的基础。为此,选用性价比高的ATmega162作主控芯片,与读写芯片RI-R6C-001A配合,通过搭建硬件电路和进行软件编程设计出了低成本、高性能的高频读写器,测试表明该读写器能够快速准确地识别奶牛的个体信息:在天线有效区域内对耳标的典型读取距离可达86cm、写入距离可达60cm、连续读取出错率低至0%、写入出错率低至0.02%、每秒可防冲突读写45个耳标、抗干扰能力强,可用于奶牛精细饲喂系统身份识别场合。     

大型中开式离心泵变频调速节能研究

讨论了大型离心泵变频调速的基本原理、大功率交流变频器的软件设置、控制系统的设计及其在大型中开式离心泵中的应用。对该变频离心泵的工业应用进行探讨，并对其节能效果进行简要分析。工程实际应用结果显示，该变频大型离心泵节能效果明显，平均节电率达26．5％，并且大大提高了供水系统的自动化水平和可靠性。