前沿扫描十则

<正>"心灵感应"信息可远程传递美国和欧洲一些科学家最近宣布,借助互联网,位于印度的一名志愿者使用脑电波向8000公里之外的法国志愿者的脑中成功传递了一条简单信息。这一试验从原理上验证了人类"脑对脑"直接交流的可行性。     

海贝柱自动晾晒设备设计

针对当前传统人工晾晒海贝柱效率低下、容易造成污染等问题。设计了海贝柱自动晾晒机械,采用阶梯式晾晒生产线对湿海贝柱分级晾晒,多条晾晒生产线分时、高效的工作,机器上方设有遮板以保证晾晒作业不被污染而且不受天气条件的影响。整机采用stm32单片机、传感器等技术实现自动化作业,机器控制系统监测到生产线发生故障或海贝柱出现堆积时会立即停止工作以便于检查故障、减少损失。试验结果表明:机械晾晒不会造成海贝柱内的营养成分的流失,机械晾晒海贝柱的干基含水率达到30%仅需12h,机械晾晒海贝柱能节省大量的干燥时间,显著的提高了晾晒效率,避免了人工晾晒过程导致的二次污染和损失。该研究为海贝柱自动晾晒机械的研制提供了技术参考。     

桉树人工林中433MHz信道LoRa信号的传播特性

LoRa技术是最新出现的一种无线通信技术,具有低功耗、距离远、工作在非授权波段等特点,与ZigBee等现在常用的无线通信技术相比,其在人工林无线传感器网中更具潜力。然而由于LoRa的传输受环境影响较大,目前在人工林中传播特性的研究还处于空白。本研究基于Shadowing信号衰减模型,在广西东门林场中测试了433 MHz信道LoRa信号在两种天线高度下(1.5,2.0 m)和3种不同环境下(开阔环境、3 a林龄桉树人工林,5 a林龄桉树人工林)LoRa信号接收强度(RSSI)随距离变化的情况,每种条件下得到了两组数据。首先利用其中一组数据对模型进行拟合,拟合结果表明,LoRa信号传输遵从Shadowing模型,拟合度在0.886~0.982。然后利用另一组数据对模型的精度进行验证,验证结果表明,模型精度较高,模型的精度介于0.780~0.961。最后分析了桉树人工林中影响LoRa信号传输的主要因素。本研究的方法和获得的信号衰减系数可以为桉树人工林无线传感器网络监测中LoRa节点的组网和部署提供依据和参考。     

四端法土壤电导率传感器恒流源设计与试验

土壤信息对于指导农业生产有着极为重要的作用，土壤电导率反映了土壤含水量、盐分、粘粒含量和类型等土壤信息，准确获取土壤电导率对于实现农业精细化生产意义重大。在各种土壤电导率测量方法中，四端法因其成本低、精度高、测量快速和操作简便而大量应用于实际测量；恒流源是四端法测量仪器的重要组成部分，其性能直接决定着测量仪器的精度以及测量范围。本文对比了3种恒流源对测量仪器测量性能的影响，发现采用Howland恒流源的四端法测量仪器高电导率测量能力强而低电导率测量范围较小，测量精度最高；采用改进型Howland恒流源的四端法测量仪器低电导率测量范围有所扩大，测量精度良好；采用基于差动放大器的恒流源的电导率仪低电导率测量范围最大，高电导率测量范围较优，测量精度良好。     

联合收割机谷物流量传感器研究进展

农业机械智能化是现代农机发展的重要方向之一。传感器是农业机械智能化的关键元器件。在介绍精准农业中使用广泛的联合收割机谷物流量传感器国内外最新研究进展的基础上，总结分析当前各类谷物流量传感器存在的问题，指出谷物流量传感器的发展趋势。      

基于惯性传感器的短跑运动腿部姿态监测方法

为了实现对短跑运动腿部姿态准确监测,提出基于惯性传感器短跑运动腿部姿态监测方法。利用无线传感器网络设计分布式短跑运动腿部姿态信息采集节点,在运动员腿部安装压力传感器和惯性传感器,根据传感器的输出振荡幅值进行信息融合和关联挖掘,完成短跑运动腿部姿态数据信息重组;结合传感量化跟踪识别方法进行短跑运动腿部姿态数据自动监测,根据短跑运动腿部姿态监测输出信息的特征聚类结果进行模糊自适应融合处理,采用相关匹配滤波检测方法进行干扰数据滤波,实现短跑运动腿部姿态数据智能监测。仿真结果表明,采用该方法进行短跑运动腿部姿态监测准确性和精度较高,监测过程抗干扰能力较强,有效提高了短跑运动腿部姿态跟踪识别能力。     

基于STM32与NB-IOT网络的新型倾角传感器研究设计

倾角传感器在农业、工业、铁路、航空航天等领域有重要的应用。本文基于STM32微处理器和高精度倾角传感器SCA103T并结合NB-IoT网络实现了一种低功耗、高精度和无线传输的新型倾角传感器。系统待机电流仅1.3mA,精度可达0.001°,无线传输速率为200Kbps。通过设计相关的外围电路并结合Keil环境编程实现倾角传感器信息的读取、分析和处理,以及实现在Windows上利用C#编程从NB-IoT服务器端获取数据并进行数据的可视化。设计结果表明该倾角传感器具有测量方便、传输稳定、高精度、成本低等特点,能够广泛应用到各个相关领域。     

Nafion/MWCNTs/GC纳米电化学传感器法快速检测水产养殖中的孔雀石绿

本实验通过将5μL MWCNTs-COOH修饰液、Nafion修饰液及其二者的混合修饰液于干净的玻碳电极表面,在红外灯下烤干制得MWCNTs-COOH/GCE修饰电极、Nafion/GCE修饰电极及Nafion/MWCNTs-COOH/GCE修饰电极,采用三电极系统(玻碳电极或修饰电极为工作电极、Ag/Ag Cl为参比电极、铂丝为辅助电极)和快速循环伏安法测定富集在0.2mol/L Li Cl中的孔雀石绿(Malachite Green,MG)浓度,建立快速灵敏检测养殖水中MG含量的方法。MG在Nafion/MWCNTs/GC的循环伏安图表明,在0.57V电位处有良好的氧化峰,未出现还原峰,说明其电化学反应是不可逆氧化还原过程。MG氧化峰电流与其浓度在3×10~(-7)～9×10~(-6)mol/L之间具有良好的线性关系(Ip(μA)=0.207CMG(μmol/L)+3.158,R~2=0.985)的优化条件是:修饰材料Nafion与MWC-NTs-COOH之比为1∶1、修饰液用量为5μL、电解质为0.2mol/L Li Cl溶液、表面活性剂CPB的浓度为7×10~(-5)mol/L、MG富集10 min,在此条件下,检测限为6×10~(-8 )mol/L(S/N=3),加标回收率在95.9%～98.7%。使用该方法测定养殖水中MG含量,具有速度快、灵敏度高、稳定性和重复性好的优点。