數字傳感器技術在農業機械中的應用

牛強

機電一體化是農業機械發展的必然趨勢，也是現代農業發展的方向，在機電一體化中傳感器是體統的最重要環節，能夠很開的獲取信息，可以提高農業機械的鑒別能力，精準的獲取信息。如果在農業機械中缺少了傳感器，就無法對信息進行識別，系統的功能就會喪失。因此，農業機械的發展離不開傳感器。因此，數字傳感器在農業機械中應用是十分廣泛的，很多農業機械如拖拉機、收割機等都安裝了傳感器，使得機械在使用的時候可以更加方便智能。

一、傳感器的研究現狀

傳感器的翻樣是非常靈敏的，在沒有接觸的時候就可以實現測量，并且精度非常高，分辨力也非常高，能夠很快感知被測量的信息，傳感器主要應用在工作條件比較差的農田中。隨著科技的發展，電子信息種類不斷增多，數字傳感器的應用也非常的普遍。但是由于數字傳感器在生產的時候比較麻煩，比價復雜，需要投入大量的人力和財力，其性能補償主要有溫度、非線性、零點、蠕變、滯后等，但是目前國內的補償技術還不能達到高質量和高水準，并且傳感器的生產成本比較高，使得傳感器的價格也變的比較高。隨著電子技術的進一步發展，傳感器在技術上實現自動補償和誤差的修正，并且在精度和準度上可以提高。國際上非常重視傳感器技術的研究，使得傳感器技術成為新興的重要行業

二、傳感器在農業機械方面的應用

1、底盤控制用傳感器

傳感器技術在現代自動化控制中是非常重要的，在農業機械中得到廣泛的使用，傳感器性能的好壞決定著農業機械的性能，傳感器的水平性能越高，農業機械系統的性能也就會越高，自動化程度越高。在農業機械的系統中，傳感器的作用主要是用來感知和測量被控制對象的數據和參數的，并將這些信息進行獲取，從而使的農業器械可以正常運行和工作。比如，在進行開墾農田的時候可以引進大功率的拖拉機，這種拖拉機采用多種的傳感器技術。傳感器的作用在不同的農業機械中是不同的，原理大體相同。現如今，各種農業機械如拖拉機、收割機、灌溉機等都安裝有傳感器，提高機械的自動化性能。隨著電子技術的發展，傳統的機械系統已經不能滿足人們對于機械性能的要求，電子控制系統成為農業機械的系統。傳感器在測量過程中提供相關的輸出信號，使得在作業中的農機可以清晰的把握空氣濕度、作業環境的信息。傳感器是農業機械非常重要的部件，對于機械的自動化程度有著決定性的影響。當前，一般的農業機械只有10到20只傳感器，這些傳感器的主要位置在發動機的控制系統、底盤控制系統和車身的控制系統中分布。這些都是整個發動機的核心部位，將傳感器作用在發動機上可以使得發動機的性能得到提高，同時還可以降低油的消耗程度，減少農機尾氣，及時發現機械故障等。農業機械經常在一些污泥污水等環境比較惡劣的地方工作，因此對于惡劣的環境一定要敏感，安裝一些更加高級一些的傳感器，使得精準度可以提高。否則由于精準度不高，傳來的信息不準確會導致發動機出現失靈或者是故障。如自動控制收割機，原理主要是電子控制系統將傳感器的信號進行過濾，保持割臺的信號，并且在割臺兩側各裝一個傳感器，防止割臺觸地。

2、數字傳感器定位在農業機械中的應用

在農業機械中GPS發揮著重要的作用，但是精度比較高的GPS定位系統價格會比較高，在農業機械中使用會使成本增加。但是成本過低的GPS定位系統在農田中使用，精度又不能達到標準。因此，應該使用數字傳感器來提高傳感器的使用率，在數字傳感器的使用中，在數學模型和物理模型的基礎上，給出可靠的補償。在應用數學模型編輯出簡單、實用、有效的軟件，儲存芯片中對誤差進行補償和修正。傳感器傳出的信號經過處理，將一些有干擾的聲音信號進行去除和篩選，使之傳出來的信號是有用的信號和數據，經過一系列數據的處理，對于有偏差的地方進行校準。

3、電子式汽車機油壓力傳感器在農業中的應用

拖拉機具有自動導航的功能，這樣可以在作業的時候提高拖拉機的效率，并且駕駛員的安全也可以得到保證。機動車的導航技術是根據傳感器來進行分類的，主要分為機器超聲波導航、全球定位系統導航、電纜導航等;根據定位的原理可以對農機進行導航。GPS定位系統可以提供絕對定位的信息和相對定位的信息，這兩種點位信息相結合，可以提高農業機械定位的準確性。在農業的生產中，農作物之間的行距比較小，這樣在使用機械的時候就需要更加精準的作業，方向的控制非常重要，在利用傳感器、GPS定位系統之后可以精準的定位農業機械方向，控制機械行進的方向和路徑，準確的掌握前方道路的路況信息。傳感器在使用的時候要跟數學模型相結合，在這樣的情況下可以根據數學模型進行計算，獲取前方路況的信息和拖拉機行駛的距離。

三、傳感器技術未來農業機械中的發展方向

1、向高精度發展

在農業機械的發展中要研發出靈敏度更加高的機械，并且在測量的時候精準度也更高，反應的速度可以更快，這樣的機械需要在數字時代研制科學技術含量更高的傳感器，保證農業機械的自動化和安全性能。

2、向微型化發展：傳感器在研制的郭晨中會越來越小，直到實現數字化傳感器。

3、無電源化發展：傳感器主要是由電量向電量轉化的，在發展的過程中，要逐漸擺脫電源，實現無電源傳感器。

（作者單位：155800黑龍江省友誼農場第十一管理區）