偏心轮型孔式排种器油菜排量检测系统试验研究

发布时间：2021-01-03 04:18

　　本文以偏心轮型孔式排种器为研究主体,结合该排种器排种油菜的运动机理和油菜条播的农艺需要,利用相关传感器的检测原理和电机控制理论对排种器的排种量进行了检测和控制。主要展开了一下几个方面的研究。（1）检测排种器的排种量。单位时间排种箱的重量变化量可以近似等于当前排量,为此利用压力传感器的检测原理通过检测排种箱的重量变化来得出排种器排种量。针对压力传感器的微小电压信号设计相关的电压放大电路和A\D转换电路,使用STM32作为中央处理单元来对压力传感器的数据进行分析得出当前的排种箱重量,同时使用一种新的滤波算法来消除噪声对检测值的影响。（2）排量检测的误差补偿。压力传感器的受力值在静态条件下等于排种箱重量,但是在受到机械振动的影响下其受力大小与排种箱的加速度a、速度v、位移s以及重量m存在一定关系,通过理论分析建立振动数学模型：F=ma+Cv+Ks+mg。使用加速度传感器检测排种箱的加速度,利用积分原理和编程手段计算出排种箱的速度和位移,带入振动模型中计算出当前排种箱的重量。（3）排量调控系统。排种器的排种量q与排种轴的转速n存在经验公式：q=0.2283n+0.6683。使用伺服电机与伺服驱... 

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统原理图

3排种器排量检测系统方案3.1传感器的选择排量检测系统需要将排种箱的重量变化转换为中央处理单元可接收的数字信号压力传感器可以将压力变化转化电压变化，再通过放大与数模转换形成16位数字传输给中央处理单元，进而计算出实际排种量。压力传感器可分两大类：（1)半导体压电阻型，将半导体薄片安装在传感器受力当外力使薄片产生变形时半导体薄片形成压电阻抗，破坏了内部电桥电路的平衡，信号输出端产生电压变化；（2)静电容量型，将两个娃板一个作为固定极另一个作为动极，两娃板间形成电容，当外力作用时可动极变形，此时静电容量发生变化，在出端产生相应的电压变化M]。静电容量型压力传感器精度和灵敏度很高多用于检测体或液体的压力。半导体压电阻压力传感器抗干扰性好，量程较大多用于检测物体重量_。根据偏心轮型孔式排种器的排种特性和单位时间排种量本课题选用UC-2阻应变式压力传感器。如图2. 3所示。

图2.4伺服电机工作示意图Fig2.4 Schematic diagram of servo motor章小结本章针对偏心轮型孔式排种器排种油菜的排种过程以及排种参数，选择了合适的检测方案和排量控制方案，并针对不同的传感器设计了相关的硬件电路。

【参考文献】：
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本文编号：2954300