基于酶传感的农药浓度快速检测装置研究

基于酶传感对农药浓度进行检测,设计了以丝网印刷酶电极作为敏感元件、由SOC单片机和微电流测量电路组成的检测装置。通过与CHI660B型电化学工作站测量对比实验可知:该装置对微电流测量的精度达0.01uA,最大误差小于0.19uA,检出时间小于3min;装置尺寸小,适合于现场农药浓度的快速检测。     

基于AVR单片机农产品农药残留检测系统设计

提出了一种采用ATmega16单片机快速检测农产品农药残留的方法.检测系统利用农药对酶活性抑制的特性,通过硅光电池表现出吸光度差,测量出酶抑制率得到农药的残留量.DS1820测量系统的温度确保测量的准确性.     

日光温室光照强度测量系统研究

光照是影响作物生长与蒸腾的重要因素之一,实时监测并根据光照强度来指导灌溉不仅能促进作物生长还能起到节水节能的作用。设计了一种低成本、简单、实用的光照监测系统,使用硅光电池作为光敏测量元件, PIC16F876A单片机作为中央处理器,采用最小二乘法建立硅光电池输出电压和光照强度之间的模型,并通过试验进行系统性能验证。试验结果表明,系统在晴天、雨天、阴天和天气变化时的相对误差分别为：1.19%、7.19%、1.57%和6.15%,平均相对误差均低于10%。系统准确度随光照强度的增大而增大,在光照强度高于15 000 lx时系统测量值更准确,平均相对误差仅为1.41%,测量分辨率为0.1 lx。系统重复性误差小于0.63%,具有较好稳 定性。     

在线实时混药喷雾系统设计与试验

在线混药喷施技术具有喷施效率高、用药精准、环境污染小等特点。针对在线混药系统混药比范围小和农药小流量检测难等问题,设计了一种在线实时混药喷雾系统,作业过程中直接将混药注入喷雾泵的入口端实现混药的在线喷雾。设计了一种螺旋蜂孔板式混药器,蜂孔板有左旋和右旋两种,且交替安装。设计了一种碟形混药箱,由混药器流出的水药混合液在混药箱中进一步混合。系统使用精量柱塞泵供药,将药液直接注入喷雾系统;采用基于STM32嵌入式控制器实时检测到的水箱和混药箱的液位信息,通过电磁开关阀控制水的流量;水和药在螺旋蜂孔板式混药器中混合,切向流入碟形混药箱,最终由喷雾泵抽取进行喷施。为实现精准控制,对水箱出口的流量计和底部的压力计进行标定,得到水箱水位和压力计输出电压的关系模型及压力传感器输出电压和流量计之间的变化关系,并对水流量的控制精度进行了试验;对精量柱塞泵的转速与控制信号的脉冲频率以及转速和流量进行了标定,得到了转速与控制信号脉冲频率的变化关系,并对精量柱塞泵的供药精度进行了试验。在精量柱塞泵的工作流量范围内,采用同时对水和药分别进行测量的方法对混药比进行了试验,得到了混药比误差变化曲线。采用毒死蜱作为试验药液,对在线混药系统进行了混药试验,采用岛津液相色谱仪对采样点进行了浓度检测,得到各采样点实际浓度值,并与人工充分混药效果进行了对比。试验表明：混药比为150∶1～1000∶1时,混药比误差最大为6.75%;水流量平均误差为1.35%,最大误差为7.15%;农药流量平均误差为2%,最大误差为3%;在毒死蜱混药试验中,药水混合液浓度平均误差为11.7%。     

植物叶绿素光谱测定仪的原理与设计

基于叶绿素在可见近红外波段的光谱吸收特征,以660nm红光作为叶绿素相对含量的检测依据,以940nm近红外光作为参比波长,介绍叶绿素相对含量测量原理,开发了一款便携式叶绿素诊断仪。该仪器由光源电路、光电接收电路(光电池接收面积为4mm×4mm)、单片机及外围电路等组成。经测试,红光和红外光在不同光强下,与光电池电压之间呈线性关系,线性拟合R~2为0.999、0.997。通过该仪器测定不同植物叶绿素相对值与经典比色值进行相关性比较,玉米、冬青的叶绿素a含量、叶绿素b含量以及总量与比色值呈极显著相关,R~2分别为0.759、0.750和0.770,0.806、0.771、0.796(p0.01)。测量叶绿素浓度较高的叶片,样机测量值、SPAD—502测量值与比色值分别做相关性比较,得到R2为0.796、0.772。实验表明,该仪器可较精确地测定植物叶绿素相对含量。     

基于PLC的药液配比系统设计与试验研究

针对当前农药配比存在的利用效率低、多余农药无法回收、人与农药接触机会多、环境污染等问题,设计一种基于西门子PLC S7—200可编程控制器作为核心控制单元的药液配比系统。本设计采用柴油机作为柱塞泵的动力源,中间采用流量传感器与电流发生器作为信号源,最后通过步进电机控制蠕动泵,达到控制浓度的目的。试验证明该系统实现浓度随时可调,误差范围在0.02%内,满足实际喷药浓度要求。     

基于小波变换的基波无功实时检测

分析了SVC装置现有的无功功率检测方法,提出了一种基于正交小波变换的基波无功功率实时检测方法。该方法用电力系统电压、电流信号离散采集的数据,可方便地对系统功率因数实时检测,能有效地分解和计算含各次谐波和随机干扰的电压、电流信号中的基波分量,从而得到实时的无功功率数据。通过仿真,验证了实时检测方法的有效性。     

悬挂式深松机耕整地耕深检测方法研究

耕深作为深松作业质量的重要指标,长期以来无法实现在线评估,目前以人工抽测为主,误差大,效率低。以提高农机深松耕整地作业质量为目标,提出一种基于深松机组姿态估测的耕深检测方法及系统。首先分析了牵引拖拉机以及悬挂式深松机在作业过程中的运动轨迹,建立了拖拉机与深松机作业耕深检测模型。该模型通过检测安装在拖拉机后悬挂杆和悬挂式深松机上的姿态传感器输出角度,实时计算深松机耕深。为验证该检测模型的精度,设计了基于嵌入式ARM内核的耕深检测传感器和深松作业检测系统,该系统集卫星定位系统(GPS)、移动网络传输(GPRS)、数据存储(SD卡)等于一体,能实时采集深松机作业耕深、作业位置、作业速度及航向信息,数据存储在检测系统的终端设备中,并通过移动网络传送至远程数据中心做进一步融合处理,以对深松作业质量进行综合评价。将耕深检测传感器进行静态标定,耕深检测标定误差小于0.88 cm,平均误差小于0.21 cm,均方根误差小于0.66 cm。利用标定后的传感器及深松作业检测系统在田间开展多组试验,试验结果显示该系统耕深检测最大误差为1.18 cm,多组试验数据的平均误差小于0.45 cm,均方根误差小于0.64 cm,表明该系统耕深检测精度和稳定性较高。     

针对含噪暂态电能质量扰动信号的检测方法研究

针对如今如何准确的检测含噪信号暂态电能质量扰动位置的问题,在传统的希尔伯特变换的基础上,本文提出将小波变换与EEMD希尔伯特变换相结合的方法。首先通过小波变换对含噪声波形进行去噪,然后通过EEMD希尔伯特变换,进而得到精确的扰动起止时刻。在MATLAB平台上应用该方法对含有噪声信号的电压骤升、电压骤降、瞬时脉冲三种扰动信号进行仿真分析,仿真结果表示,该方法更加准确的检测扰动位置,误差更小。     

基于TS的农网无功检测新方法的

对现有的无功检测方法进行了分析，提出了一种基于正交小波变换的基波无功功率实时检测方法。该方法用电力系统电压、电流信号离散采集的数据，可方便地对系统功率因数实时检测，能有效地从含各次谐波和随机干扰的电压、电流信号中分解出无功补偿所需的基波无功分量，从而得到农网无功补偿所需的实时无功功率数据。通过仿真，验证了所提方法的有效性。