传感技术在农业机械自动控制系统中应用

2019-02-12张吉鑫

时代农机 2019年3期

张吉鑫

（武昌工学院，武汉武昌 430065）

从我国农业机械发展趋势来看，农业机械未来发展的主要方向是机电一体化，是农业发展朝着现代化农业发展的重要标志。传感器作为机电一体化系统的重要组成部分，其主要作用是精准快速的获取人们所需求的所有信息，进而为人们利用农业机械进行工作提供数据支持，提升农业机械的精准性，提升农业机械的整体性能。

1 传感器技术

1.1 传感器发展

随着科学技术水平的发展，也推动了传感器的技术的完善。传感器已经广泛应用到人类生活中的各个角落，而我国的传感器也广泛应用于机械设备制造、通信电子、环境监测及海洋探测等各个领域之中。人们获取外界信息的主要方式是通过自身的感觉器官，而传感器是探索自然现象的感觉五官。

传感器有着微型化、智能化、网络化、数字化以及多功能化的特征，它促进我国传统产业的转型升级，是新的经济增长点。现阶段各行业领域普遍应用的是第三代传感器，这种类型的传感器是微型计算机与检测技术相结合，第三代传感器有着一定的人工智能性。各个国家对于传感器的重视程度都在持续增加，随着科研人员对于传感器技术的不断研究，传感器技术水平在不断提升，在农业机械自动控制系统的应用也越发成熟。

1.2 传感器技术对农业机械自动控制系统的影响

农业机械自动控系统是我国科技发展的社会产物，这说明在农业机械自动控制系统中安装传感器是科技社会发展的必然方向，传感器有着反应迅速、搜集数据准确性高的特征，安装传感器的农业机械能够对信息及时进行处理，提升农业机械自动控制系统的精准性。此外，传感器的工作环境也不会受到区域的感染，可在并非正面接触的情况下，在极短的时间内获取相应的数据信息，并及时急性分析和识别，真正实现了农业机械自动控制系统在非接触测量的情况下，保证了数据信息准确度高，可靠性强的优势。在农用拖拉机、灌溉机、播种机及收割机中，传感器都展现了极高的应用价值，能帮助农业机械在耕种环境较差的田地中，仍保证农业机械的准确度及整体性能。

2 传感技术在农业机械自动控制系统中的具体应用

2.1 在农业机械底盘中传感技术应用

在农业机械自动控制系统中已经开始广泛应用压力传感器、数字传感器以及光电传感器等等传感器技术，这些传感器已经在农业机械自动控制系统起到了十分重要的作用。现阶段人们所使用的农业机械中使用的传感器在20个左右，且这些传感器分别布于农业机械的各个部位，是提升农业机械自动控制系统性能的主要部位，若在农业机械中缺少传感器技术的应用，相当于农业机械失去了感觉器官，这就代表着农业机械自动化控制系统中应用传感器技术的重要性。

在农业机械系统使用传感检测技术能够加强相关控制对象的控制力度，若系统的检测数据转变为传输信号，那么农业机械系统就无法对信息进行分析，进而影响整个农业机械系统的正常运转。如农用犁耕机在进行农作时，传感器会检车出农用犁耕机在工作转态势车体的倾斜度以及倾斜变化，继而帮助农业机械系统自动控制工作部位的部件，减少外界因素对农用犁耕机的影响，让农业犁耕机保持水平状态下的作业。在不同系统部位中，传感器的实际应用也存在着一定的却别，但从本质上来讲，在农业机械中安装传感器的主要为了提升农业机械的整体性能。

农业自动化机械发动机的核心就是传感器，由于传感器的存在，农业机械发动机的性能得到大幅度的提升，能有效减低发动机燃油消耗量，减少废气排放量，同时也能反映农业机械存在故障为题，提升农业机械设备的稳定性。由于农业机械设备作业地方的环境比较恶劣，因此会干扰到农业机械自动控制系统的精确度，进而影响传感器的检测，影响农业自动化机械发动机的稳定性，甚至还会出现农业机械自动控制系统出现设备失灵的情况。

2.2 电子式汽车机油压力传感器技术的应用

电子式汽车机油压力传感器技术主要应用于以自动导航技术为主的农用拖拉机中，该传感器能够有效提升农业机械的生产效率以及农业机械设备驾驶的安全性。自动导航机动车技术原理就是通过定位传感器来保证自动导航机动车的安全性，通过对定位传感器类型的划分，定位传感器主要划分为绝对定位技术类别以及相对定位技术类别，其中分析绝对定位的低频率信息和相对定位的高频频率信息，来保证定位传感器系统的精准度。如在水田农业机械工作的环境中，农作物之间的行距较小，因此对于农业机械转弯角度的要求较高，因此传感器信息的精准度对于农业机械设备工作的效率至关重要，使用激光技术以及声纳技术来帮助农业机械掌握道路信息，通过在农业机械自动控制系统中微型计算机中输入整个工作区域的数字模型，给予GPS系统以及数字模型来设计出农业机械的行驶录像，进而保证农业机械作业活动的高效。

2.3 在农业机械中数字传感器定位技术的应用

GPS定位系统的对于定位精准度的要求非常高，因此其定位系统较为复杂在研发过程中，需要耗费大量的资金，在小面积的农田中GPS定位技术的使用价值不高，因此GPS定位系统比较适用于规模面积较大的农田作业中。农业机械在农耕生产过程中比较容易受到农耕生产环境的影响，因此为了保证农业机械的可靠性就需要将GPS技术设计到高精准度的模式。因此，在农业机械自动控制系统中应用数字传感器定位系统能够有效保证GPS定位系统数字补偿的准确性，通过建立数字模型，来绘制相对简便准确的数字模型，通过微处理芯片来对生成的数字误差进行及时的修正，进而保证GPS定位系统定位的准确性。农业机械自动控制系统受到机械传感器输出的模型信号后，会通过A/D转换器对信号进行转换，将转换的信号转入到CPU中继而进行下一环节的操作。但CPU在进行处理时会出现类似脉冲形式的噪音，因此需要将噪音消除至最弱才能实现零点漂移，进而提升GPS定位系统的定位精准度。