傳感技術在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中應用

張吉鑫

（武昌工學院，武漢 武昌 430065）

從我國農業(yè)機械發(fā)展趨勢來看，農業(yè)機械未來發(fā)展的主要方向是機電一體化，是農業(yè)發(fā)展朝著現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展的重要標志。傳感器作為機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是精準快速的獲取人們所需求的所有信息，進而為人們利用農業(yè)機械進行工作提供數(shù)據(jù)支持，提升農業(yè)機械的精準性，提升農業(yè)機械的整體性能。

1 傳感器技術

1.1 傳感器發(fā)展

隨著科學技術水平的發(fā)展，也推動了傳感器的技術的完善。傳感器已經廣泛應用到人類生活中的各個角落，而我國的傳感器也廣泛應用于機械設備制造、通信電子、環(huán)境監(jiān)測及海洋探測等各個領域之中。人們獲取外界信息的主要方式是通過自身的感覺器官，而傳感器是探索自然現(xiàn)象的感覺五官。

傳感器有著微型化、智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化以及多功能化的特征，它促進我國傳統(tǒng)產業(yè)的轉型升級，是新的經濟增長點?，F(xiàn)階段各行業(yè)領域普遍應用的是第三代傳感器，這種類型的傳感器是微型計算機與檢測技術相結合，第三代傳感器有著一定的人工智能性。各個國家對于傳感器的重視程度都在持續(xù)增加，隨著科研人員對于傳感器技術的不斷研究，傳感器技術水平在不斷提升，在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的應用也越發(fā)成熟。

1.2 傳感器技術對農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的影響

農業(yè)機械自動控系統(tǒng)是我國科技發(fā)展的社會產物，這說明在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中安裝傳感器是科技社會發(fā)展的必然方向，傳感器有著反應迅速、搜集數(shù)據(jù)準確性高的特征，安裝傳感器的農業(yè)機械能夠對信息及時進行處理，提升農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的精準性。此外，傳感器的工作環(huán)境也不會受到區(qū)域的感染，可在并非正面接觸的情況下，在極短的時間內獲取相應的數(shù)據(jù)信息，并及時急性分析和識別，真正實現(xiàn)了農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)在非接觸測量的情況下，保證了數(shù)據(jù)信息準確度高，可靠性強的優(yōu)勢。在農用拖拉機、灌溉機、播種機及收割機中，傳感器都展現(xiàn)了極高的應用價值，能幫助農業(yè)機械在耕種環(huán)境較差的田地中，仍保證農業(yè)機械的準確度及整體性能。

2 傳感技術在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中的具體應用

2.1 在農業(yè)機械底盤中傳感技術應用

在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中已經開始廣泛應用壓力傳感器、數(shù)字傳感器以及光電傳感器等等傳感器技術，這些傳感器已經在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)起到了十分重要的作用。現(xiàn)階段人們所使用的農業(yè)機械中使用的傳感器在20個左右，且這些傳感器分別布于農業(yè)機械的各個部位，是提升農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)性能的主要部位，若在農業(yè)機械中缺少傳感器技術的應用，相當于農業(yè)機械失去了感覺器官，這就代表著農業(yè)機械自動化控制系統(tǒng)中應用傳感器技術的重要性。

在農業(yè)機械系統(tǒng)使用傳感檢測技術能夠加強相關控制對象的控制力度，若系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)轉變?yōu)閭鬏斝盘枺敲崔r業(yè)機械系統(tǒng)就無法對信息進行分析，進而影響整個農業(yè)機械系統(tǒng)的正常運轉。如農用犁耕機在進行農作時，傳感器會檢車出農用犁耕機在工作轉態(tài)勢車體的傾斜度以及傾斜變化，繼而幫助農業(yè)機械系統(tǒng)自動控制工作部位的部件，減少外界因素對農用犁耕機的影響，讓農業(yè)犁耕機保持水平狀態(tài)下的作業(yè)。在不同系統(tǒng)部位中，傳感器的實際應用也存在著一定的卻別，但從本質上來講，在農業(yè)機械中安裝傳感器的主要為了提升農業(yè)機械的整體性能。

農業(yè)自動化機械發(fā)動機的核心就是傳感器，由于傳感器的存在，農業(yè)機械發(fā)動機的性能得到大幅度的提升，能有效減低發(fā)動機燃油消耗量，減少廢氣排放量，同時也能反映農業(yè)機械存在故障為題，提升農業(yè)機械設備的穩(wěn)定性。由于農業(yè)機械設備作業(yè)地方的環(huán)境比較惡劣，因此會干擾到農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的精確度，進而影響傳感器的檢測，影響農業(yè)自動化機械發(fā)動機的穩(wěn)定性，甚至還會出現(xiàn)農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)設備失靈的情況。

2.2 電子式汽車機油壓力傳感器技術的應用

電子式汽車機油壓力傳感器技術主要應用于以自動導航技術為主的農用拖拉機中，該傳感器能夠有效提升農業(yè)機械的生產效率以及農業(yè)機械設備駕駛的安全性。自動導航機動車技術原理就是通過定位傳感器來保證自動導航機動車的安全性，通過對定位傳感器類型的劃分，定位傳感器主要劃分為絕對定位技術類別以及相對定位技術類別，其中分析絕對定位的低頻率信息和相對定位的高頻頻率信息，來保證定位傳感器系統(tǒng)的精準度。如在水田農業(yè)機械工作的環(huán)境中，農作物之間的行距較小，因此對于農業(yè)機械轉彎角度的要求較高，因此傳感器信息的精準度對于農業(yè)機械設備工作的效率至關重要，使用激光技術以及聲納技術來幫助農業(yè)機械掌握道路信息，通過在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中微型計算機中輸入整個工作區(qū)域的數(shù)字模型，給予GPS系統(tǒng)以及數(shù)字模型來設計出農業(yè)機械的行駛錄像，進而保證農業(yè)機械作業(yè)活動的高效。

2.3 在農業(yè)機械中數(shù)字傳感器定位技術的應用

GPS定位系統(tǒng)的對于定位精準度的要求非常高，因此其定位系統(tǒng)較為復雜在研發(fā)過程中，需要耗費大量的資金，在小面積的農田中GPS定位技術的使用價值不高，因此GPS定位系統(tǒng)比較適用于規(guī)模面積較大的農田作業(yè)中。農業(yè)機械在農耕生產過程中比較容易受到農耕生產環(huán)境的影響，因此為了保證農業(yè)機械的可靠性就需要將GPS技術設計到高精準度的模式。因此，在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中應用數(shù)字傳感器定位系統(tǒng)能夠有效保證GPS定位系統(tǒng)數(shù)字補償?shù)臏蚀_性，通過建立數(shù)字模型，來繪制相對簡便準確的數(shù)字模型，通過微處理芯片來對生成的數(shù)字誤差進行及時的修正，進而保證GPS定位系統(tǒng)定位的準確性。農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)受到機械傳感器輸出的模型信號后，會通過A/D轉換器對信號進行轉換，將轉換的信號轉入到CPU中繼而進行下一環(huán)節(jié)的操作。但CPU在進行處理時會出現(xiàn)類似脈沖形式的噪音，因此需要將噪音消除至最弱才能實現(xiàn)零點漂移，進而提升GPS定位系統(tǒng)的定位精準度。

3 結語

農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)是科技技術發(fā)展的產物，也是未來農業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此需要加強傳感器技術在農業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的應用程度，提升農業(yè)機械設備的農作生產效率，提高農業(yè)機械的整體操作性能，幫助農業(yè)機械能夠更好在農作環(huán)境較差的農業(yè)田地中，依舊保持高效率的農業(yè)性能，推動我國農業(yè)自動機械化的發(fā)展。