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同面弧面电容式种子水分传感器的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
种子烘干机的关键在于利用种子水分传感器来实现种子含水率的在线无损检测,优化种子水分传感器的结构,提高传感器的测量性能,对提升种子烘干机的烘干质量和工作效能具有重要作用。为此,研究了一种同面弧面电容式种子水分传感器,结合COMSOL有限元仿真软件,采用数值求解的方法计算传感器的电容值,着重考察传感器的极板尺寸、极板间距对传感器性能的影响,以此实现对传感器结构参数的优化,并试制传感器原型进行试验验证。初步试验结果表明:根据优化结构参数设计的电容传感器在测量精度上有所提高,在0~20%的含水率范围内以1%的绝对精度实现对蔬菜种子含水率的测量,符合实际应用要求,验证了检测方法的可靠性。 相似文献
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主动屏蔽式平面探头水分在线传感器研究 总被引：2，自引：0，他引：2
设计了一种主动屏蔽的平面探头水分在线电容传感器.硬件方面设计了主动屏蔽式极板,从敏感区域聚集电场,减小了杂散电容对传感器测量精度的影响;平面探头及其传感器振荡电路避免了屏蔽极板对驱动极板的影响.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.软件方面由谷物含水率测量试验装置进行了一系列试验,实现了测试水分时温度自动补偿,其含水率测试的相对误差由传统传感器的5%降低到1%. 鉴定结果表明,此谷物含水率传感器相对误差在±1%范围内,含水率测量范围6%～36%,适用温度范围-10～80℃,基本克服了传统国产电容水分传感器精度低、温度影响大、安装困难等缺点. 相似文献
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为提高小麦播种机排种量检测的可靠性，根据电容器的电容随极板间介质质量变化而发生变化的原理，研制了一种电容式排种量传感器。利用AD7745数字转换器和单片机搭建微电容信号调理电路，电容传感器与调理电路采用短线连接，减小了寄生电容对测量精度的影响。通过标定，获得了传感器电容值与排种量的关系模型。在播种机试验台架上对电容式排种量传感器性能进行了测试。试验结果表明，在排种速度不同的情况下，该传感器的最大测量误差为2.2%。该传感器能够较好地实现小麦播种机排种量的在线检测，为变量播种提供了有力支持。 相似文献
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采用明渠均匀流理论通过实时检测渠道的过水深度实现对多种断面渠道流量的监测和计量,为此利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了新型数字电容式水位传感器,测量结果不受温度和杂质的影响.电容信号检测使用高集成的电容数字转换器AD7746,提高了测量精度,并交由MSP430F149单片机进行处理.信号由单片机通过RS232总线传出,通过GSM网络进行无线传输,在监控中心,由RS232总线上传给上位机进行控制.由单片机和上位机均进行水位和流量的处理,数据分别在信号采集和监控处由LCD和上位机显示,实现水位流量的实时监测. 相似文献
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为实现自走式青饲机质量流量的在线测量,提出基于电容法的在线检测方法,并设计相应的电容传感器。以电容数字转换芯片AD7745以及51单片机为核心设计电容信号采集电路,实现电容信号的在线采集。搭建室内试验台架,进行相关的台架试验,建立电容值变化量与青饲料质量流量和青饲料含水率之间的二元回归模型,模型决定系数R~2为0.942,并对模型进行验证试验。试验结果表明:所设计的电容传感器以及所建立的关系模型能够较为准确地测量青饲料的质量流量,质量流量测量的平均相对误差为3.52%。 相似文献
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农业机械的自动化程度越来越高,自动检测与控制技术在农业机械中的作用越来越大,从而等距控制的自动调高装置需求量与日俱增。本文根据自动调高装置的要求,设计了基于单片机STC89C52R和电容数字转换芯片AD7746的微电容检测系统,详细阐述了系统的硬件组成及其接口电路,分析了系统的软件组成及编程原理。通过AD7746电容数字转换芯片实现了对电容传感器的信号采集与数字转换,利用单片机分别实现对AD7 7 4 6控制及上位机的通信。最后,通过实验获取了检测系统的本底电容和测量精度。 相似文献
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为实现植物叶片含水率的无损和准确检测,利用圆形平行板电容传感器检测植物叶片电容,利用直径为12.7 mm的圆形FSR402型压力传感器测量平行极板对植物叶片的压力,以MSP430型单片机为微控制器,设计了一种基于植物叶片电容检测其含水率的仪器。以玉米叶片为对象,研究了玉米叶片含水率和极板对叶片的压力对电容的影响规律,选取了极板对玉米叶片的最佳压力,建立了最佳压力下玉米叶片的电容与含水率之间的关系模型,并对模型的可靠性进行了检验。结果表明,玉米叶片的电容随含水率和极板对叶片压力的增大而增大,检测玉米叶片电容的最佳压力为4 N。玉米叶片湿基含水率为55%~80%时,所设计检测仪的含水率绝对测量误差为-1.2%~1.7%;在晶振频率为8 MHz下检测含水率的响应时间小于3 s。 相似文献
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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。 相似文献
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浮地式粮食水分在线检测装置设计与试验 总被引：4，自引：0，他引：4
基于非接触式平行极板浮地电容测量原理,设计了一种适用于恶劣环境的电容式粮食水分检测装置,结合静态批次测量法,以提高测量的重复精度;设计了定位充料器,消除了因堆积方式不同引起空隙率变化对测量造成的误差。采用无线通信技术,实现传感器与计算机客户端的实时数据传输,克服了干燥现场恶劣工况对数据信号传输的影响,适用于干燥机干燥过程中的粮食水分在线实时检测。在连续式干燥机上,在线检测玉米的试验结果显示,温度在15~50℃,相对湿度在80%~100%,玉米含水率范围在14%~21%动态变化的条件下,在线检测结果与国标规定的烘箱法测量相比,最大偏差小于±0.4%。采用定位充料,批次稳态测量,无线通讯保证了在线检测的精度和可靠性,为实现粮食干燥过程自适应控制提供了含水率在线检测技术手段。 相似文献
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基于电容信号的排种监测系统研究 总被引：4，自引：0，他引：4
为了对排种器性能可靠性进行分析,针对电容传感器对排种监测的可行性进行分析,对基于电容传感器的排种监测系统进行深入的研究。对相邻两粒种子的下落速度与时间进行分析与计算,确定了电容传感器在导种管上的装配位置。根据导种管的结构确定了3种电容传感器的结构,分别为极板对置式、E型极板式与三极板差动式电容传感器。最终,通过试验与数据分析选择了E型极板式电容传感器作为排种监测系统的传感器类型。同时,设计了以单片机MSP430F169、电容-数字转换芯片AD7151作为核心的微小电容检测电路。通过对于检测电容值的比较与分析,可以对排种器工作中种箱排空、种管阻塞、漏播、覆播、正常播种进行实时监测,从而更好地改进排种器与导种管的结构,使播种机工作效率大大增加。 相似文献
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为了提高棉花打顶机的自动化水平,以高地隙底盘棉花打顶机为载体,利用传感器技术、电机控制技术和PLC控制技术,结合机采棉品种棉花种植模式,设计了棉花打顶机自动对行装置。该装置主要由检测机构、对行机构、电机控制系统、电子控制系统和控制软件组成。采用RecurDyn软件对检测机构进行运动仿真,探究运动规律,为角度传感器选取提供理论依据;利用角度传感器获取棉株偏行量,建立检测杆转动角度与步进电机步进量和转动方向之间的对应关系,通过控制步进电机的步进量和转动方向实现对偏行棉株的精确打顶;通过人机交互界面对控制系统进行实时监测,以提高驾驶直线度。为避免侧枝干扰,对两侧低侧枝情况控制系统采用位置信息对比方法获取主茎秆位置;对单侧低侧枝情况按原程序执行,田间实测表明该误差可忽略。田间试验表明,与人工对行相比,自动对行平均偏行量减小了8.08cm,同比降低56.62%,无偏行率同比提高275%。 相似文献
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国内目前的农业灌溉过程中,主要利用土壤和环境湿度来判断作物缺水状况。在研究平行板电容传感器工作原理的基础上,提出了用电容传感器测量植物含水情况,并提出在测量中将电容极板间被测物质和间隙空气抽象为固、液、气三相的方法,理论上分别建立了用于植物水分测量的三相介质的并联、串联数学建模,并做了数值模拟分析。分析认为在一定的激励信号作用下,平板电容的电容值与极板间被测介质含水率呈对应关系,得出了平行板电容传感器可以实现直接针对植物含水情况测量的结论,解决了间接测量的滞后性和准确性差的问题,确定了三相介质并联的建模方法可以作为传感器系统理论分析的最佳方案。在理论分析可行的基础上对传感器电路结构设计做了初步分析、介绍。 相似文献
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针对电容式汽车油液传感器的研究现状,介绍了一种免介电常数标定电容式油液传感器的设计方案。主要设计了一个含有两块相同三角形极板的电容器,利用特殊的结构设计和两块极板所测的电容值微分相除来抵消介电常数的数学方法,得到精确油液高度,不再需要对油液的介电常数进行标定以消除其对电容测量的影响,并利用模型实验的方法验证其测量结果的连续性和准确性。随后在能连续测量油液高度的基础上,通过单片机及GSM模块控制实现油液品质异常报警及油量快速异常下降时的智能化监控报警,使之能够有效应对油液监控不稳定以及因油品不合格对车辆自身带来损伤等情况,并避免偷油漏油少加油等现象的发生,帮助实现油液的精确监控和实时反馈。 相似文献
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为有效完成蔬菜温室内温湿度的实时检测,设计了以单片机Arduino为控制核心的蔬菜温室智能控制系统,使用温湿度传感器DHT11实现对温室内温湿度的采集。该控制系统可以根据检测结果通过神经网络对温室环境进行调节,从而实现对蔬菜温室环境自动化控制,优化蔬菜生长环境。 相似文献