基于单片机的土壤湿度测试仪的研究

根据土壤介电测量的通用模型,采用探针式电容传感器,设计了土壤湿度单片机测试系统,阐述了其组成和工作原理,并通过上位机实现自动监测和自动灌溉。实验结果表明：该测试系统具有测量精度高、显示直观、操作方便等特点,可以满足生产实践中的要求。     

基于RS485总线的离心泵性能测试系统

针对传统的离心泵性能测试系统存在着测试手段落后,操作费时,测量速度慢,精度低等问题,自行研制了一套基于RS485的离心泵性能自动测试系统。基于该系统的离心泵性能实验台实现了全自动化的性能试验与汽蚀性能试验,包括阀门与真空泵的自动控制、实时数据采集、数据处理和保存、曲线绘制以及自动生成试验报告等。试验结果表明:该系统很好地弥补了传统测试系统存在的不足,具有自动化程度高,测量精度高,测量速度快的特点。     

QZS45型汽车驱动桥总成在线检测系统的研制

针对汽车驱动桥总成生产中在线检测手段落后的现状,研制了QZS45型汽车驱动桥总成在线测试系统。该系统选用了隔离的静音检测室,采用计算机控制、变频调速电动机驱动;系统中的转矩转速、温度、噪声等测量信号通过板卡与计算机连接,通过编制控制软件,保证了在线检测工作的顺利进行,并实现了自动采样、自动判断、自动汇总的功能,满足了汽车驱动桥总成在线检测的各项要求。     

高密度叠层笼养蛋鸡舍内混合噪声试验

针对高密度叠层笼养模式下蛋鸡舍内混合噪声,利用声级计采集噪声数据,采用音频分析软件Praat 5.3获取蛋鸡养殖舍内各生产系统机械噪声频谱特征,分析蛋鸡养殖舍内混合噪声声学特征参数及空间分布特点。试验结果表明,舍内生产系统机械噪声按对蛋鸡声环境质量影响的大小依次为通风系统、清粪系统、上料系统、饲喂系统和集蛋系统。生产系统机械噪声的声学特征参数间存在显著性差异（P<0.05）;笼养蛋鸡舍内混合噪声的频率计权声压A值大小为69.0～75.0 dB,蛋鸡舍纵向与横向2个方向上的声压变化规律不一致,声学特征参数的空间分布差异显著（P<0.05）。高密度叠层笼养蛋鸡舍内混合噪声的测量分析,可在保证蛋鸡正常生长所需环境条件的前提下,对于蛋鸡舍内生产设备噪声管理与声质量评价具有重要的现实意义。      

农田二氧化碳浓度梯度原位同步测量系统优化设计与试验

为准确测量农田近地层二氧化碳浓度梯度分布,降低人为测量所产生的干扰误差,设计了一种二氧化碳浓度梯度原位同步测量系统。该系统由机械采集模块和系统控制模块组成,机械采集模块负责采集气体,系统控制模块实现二氧化碳浓度的自动测量,测量系统在农田中自动进行二氧化碳浓度梯度分布的测量,并采用无线传输技术将测量数据发送至服务器。阐述了测量系统的总体结构以及各模块设计方法,运用Fluent软件模拟了二氧化碳测量的抽气过程,分析优化了测量管路间隔与抽气速度、管道直径的关系,并进行了测量系统室内标定和现场二氧化碳浓度测量试验。试验结果表明,该系统能够较好地测量农田二氧化碳浓度梯度的分布,测量误差不大于4.17%,实现了农田信息的自动获取,对二氧化碳碳汇信息计算具有重要意义。     

基于P89C51的肥液浓度在线监测系统电路设计

为了实现肥液自动供给的控制精度,设计了以P89C51为核心的肥液在线监测供给系统,通过对肥液酸度和电导率的测量,实现了供液系统的浓度在线自动监测和控制,使肥液灌溉系统的智能化水平大大提高.该控制系统具有体积小、安装方便以及运行可靠等特点,更有利于向水基质农业中推广应用.     

蓄电池组的单节电池电压自动巡回检测系统

提出了一种大功率应急电源系统中自动检测蓄电池组内电池电压的新方案。系统利用光电耦合器(PT84)的隔离特性,结合AT89C51单片机技术,在电路设计中妥善解决了蓄电池组高电压和控制系统低电压之间的采样、保护、自动转换和巡回测试等问题,实现了蓄电池组电压的自动在线检测,并采取了温度补偿措施,有效地抑制了温度对测量精度的影响。实验表明,系统具有检测速度快、精度高、检测结果直观等特点。     

基于LabVIEW的噪声数据采集系统

以声级计和PC机为硬件基础,利用声级计的串口通信功能,基于labVIEW实现噪声数据采集系统开发。借助串口调试助手完成系统调试和随机信号测量,将其应用到FSAE赛车排气噪声测试并实现系统验证。该系统运行稳定、操作简单,扩展性较好,可实现噪声信号瞬态与最大值的提取功能,并具有噪声信号的实时采集、显示、存储和回放等功能。     

基于磁悬浮的电磁天平的设计

设计了基于磁悬浮的电磁天平,采用磁悬浮作支点,通过自动参数采集与处理,得出被测物体的重量与电流的关系,从而实现对物体的测量。它能自动调节天平平衡,具有灵敏度、精度较高等特点,能有效的提高测量的精度和效益。     

基于激光视觉的农作物株高测量系统

针对目前视觉测量农作物株高技术中存在农作物顶点和底点难以识别的问题,设计了一种基于激光视觉的农作物株高测量系统。该系统针对农作物株高测量特点,改进了三角测量模型,改进后的三角测量模型参数包括相机参数、光平面方程和相机安装参数;依据系统测量模型,该系统标定过程中通过至少一次将棋盘格标定板置于农作物底端点对应水平面的平行平面上,建立农作物底点平面对应的地面坐标系,通过将激光器发出的激光线投射到农作物上,识别农作物顶点。在株高为558.00~1 843.30 mm的农作物上的测试结果表明,测量绝对误差最大值28.30 mm,相对误差最大值为2.17%。该系统标定完成后可实现自动化与实时测量,且测量精度高,具有良好的实用价值。     

基于LabVIEW的实验室厌氧发酵产气在线监测系统

针对实验室厌氧发酵试验周期长、产气速率低、人工测量产气量劳动强度大的问题,根据排水法原理,设计了基于LabVIEW软件平台的微量产气在线监测系统,实现了系统标定、测量液体自动添加和补充、产气量实时测量、累积产气曲线实时显示和监测数据自动存储等功能。厌氧发酵试验测试结果表明:在线监测数据与人工测量数据对比,相对误差平均值为-2.30%,相对误差最大值为-3.03%,该系统具有良好的准确度和稳定性,可满足实验室厌氧发酵试验微量产气实时监测的需求。     

金属旋转滑动高频摩擦噪声的研究

对金属旋转滑动摩擦产生的高频噪声进行了声学测量,并进行时间历程波形分析和功率谱分析;采用锤击法对摩擦系统进行实验模态识别,并用ABAQUS软件对摩擦系统进行有限元仿真模态识别。结果发现:两种模态识别方法辨识出的振动频率具有相同的变化规律,两者相对误差不超过10%,并且模态识别得到的振动频率与噪声实验得到的高频噪声频率也具有良好的一致性,说明模态识别方法可以有效地预测高频摩擦噪声的频率,并且高频噪声的产生与摩擦系统振动关系密切。     

基于滚动时域的无人水稻直播机运动状态估计

针对农业机械自动驾驶中非线性车辆模型具有未知干扰输入,以及测量输出不确定等问题,提出一种基于滚动时域的车辆运动状态估计方法（MHE）。将状态估计问题转化为固定时域的优化问题并充分考虑约束条件,从而实现对带约束非线性模型状态的估计。为提高MHE的计算效率并且考虑传感器采样频率不同,以及可能出现测量值缺失或异常,设计出一种多线程运行架构,使MHE更适合实际应用。使用Matlab建立水稻直播机自动驾驶仿真系统,仿真结果表明,MHE算法能有效补偿系统干扰和消除测量噪声,MHE估计出的横纵位置和航向角相比扩展卡尔曼滤波（EKF）估计出的更接近系统真值。使用MHE状态估计算法对水稻直播机无人作业过程中测得的横向偏差与航向角偏差进行估计。结果表明,时域窗口N取3～5时,MHE算法对消除状态的稳态误差和抑制测量值的不平稳性具有良好的效果,同时也能较好地反映状态值的真实变化,证明了MHE算法在补偿系统干扰和消除测量误差方面的优异性。     

籽棉回潮率测量装置控制系统设计——基于PLC和组态王

籽棉回潮率的测量对于稳定棉花市场、发展棉花生产具有重要意义。为此,针对目前新疆籽棉回潮率测量存在的采集时间长、采集效率低及劳动强度大等问题,在现有籽棉回潮率自动测量装置的基础上,根据其结构特点和控制要求设计了一种基于PLC和组态王的控制系统,并进行软件开发。该系统采用三菱FX2N-64MR系列CPU作为主控单元,通过组态王6.53监控界面对电机运行状态、运行时间等参数进行实时监控。实验结果表明:该系统有效提高了籽棉回潮率的采集效率,为实现籽棉回潮率的自动化和智能化测量奠定了基础。     

一种拖拉机离合器操纵系统

介绍了一种拖拉机离合器操纵系统,该系统具有自动补偿、免维护等特点。     

渠道量控一体化系统在灌区明渠中的实用性研究

介绍了结合运用流体力学、通讯及信息控制技术,成功研制的一套渠道量控一体化系统。通过现场试验和试用后,通过对自动测量数据和人工测量数据进行的对比分析证明,水位、流量测量精度满足要求,且具有可操作性强、成本低和功耗低等特点。该系统在江西省赣抚平原灌区二干渠灌片中的应用表明:安装渠道量控一体化系统的灌片,采取间歇灌溉模式下,既节省了人力物力,提高了劳动生产率,又增加了粮食产量,节约了灌溉用水量,为灌区灌溉用水科学管理和决策提供可靠依据,是推进灌区现代化建设的必然选择。     

发动机在线自动高速测试系统的设计

利用磁、气、光、机、电和现代计算机信息技术,将传统试验室测功机的测量方式与工业控制技术、机械手、信息管理及处理技术相结合实现发动机生产线的在线检测与管理,以及对生产线上待测发动机的自动调度、自动识别、自动移位、自动对接、自动装夹、自动加载等功能。该自动高速测试系统具有高智能、网络化、一体化等优点。对控制系统的设计和系统功能的实现进行了着重介绍。     

利用单片机实现对大损耗角电容参数自动检测的研究

本文介绍了在非电量检测和电路参数测量中,对大损耗角电容器参数的测量,利用单片机系统实现自动检测,从而改变了传统测量方法中人工调整时间长效率低的缺点。在测量过程中完成了自动平衡、自动运算、自动修正和自动显示的功能。     

灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究

介绍了 1种灌区灌溉自动化监控系统的组成、功能和实现方法。系统利用田间传感器实时测量田间参数 ,通过网络传送给控制计算机 ,由控制计算机根据决策模型自动控泵房电机起停、渠首闸门启闭实现灌区内农田自动灌溉 ,系统具有实时控制、实时数据采集与保存 ,现场实时视频监视等功能。     

基于C8051F020的集成运放参数测试仪设计

基于C8051F020单片机设计的运算放大器闭环参数测试系统,采用辅助运放测试方法,可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。系统利用DDS芯片AD9851实现了5HZ信号的输出和40kHz～4MHz扫频输出,具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性。