数字传感器技术在农业机械中的应用

牛强

机电一体化是农业机械发展的必然趋势，也是现代农业发展的方向，在机电一体化中传感器是体统的最重要环节，能够很开的获取信息，可以提高农业机械的鉴别能力，精准的获取信息。如果在农业机械中缺少了传感器，就无法对信息进行识别，系统的功能就会丧失。因此，农业机械的发展离不开传感器。因此，数字传感器在农业机械中应用是十分广泛的，很多农业机械如拖拉机、收割机等都安装了传感器，使得机械在使用的时候可以更加方便智能。

一、传感器的研究现状

传感器的翻样是非常灵敏的，在没有接触的时候就可以实现测量，并且精度非常高，分辨力也非常高，能够很快感知被测量的信息，传感器主要应用在工作条件比较差的农田中。随着科技的发展，电子信息种类不断增多，数字传感器的应用也非常的普遍。但是由于数字传感器在生产的时候比较麻烦，比价复杂，需要投入大量的人力和财力，其性能补偿主要有温度、非线性、零点、蠕变、滞后等，但是目前国内的补偿技术还不能达到高质量和高水准，并且传感器的生产成本比较高，使得传感器的价格也变的比较高。随着电子技术的进一步发展，传感器在技术上实现自动补偿和误差的修正，并且在精度和准度上可以提高。国际上非常重视传感器技术的研究，使得传感器技术成为新兴的重要行业

二、传感器在农业机械方面的应用

1、底盘控制用传感器

传感器技术在现代自动化控制中是非常重要的，在农业机械中得到广泛的使用，传感器性能的好坏决定着农业机械的性能，传感器的水平性能越高，农业机械系统的性能也就会越高，自动化程度越高。在农业机械的系统中，传感器的作用主要是用来感知和测量被控制对象的数据和参数的，并将这些信息进行获取，从而使的农业器械可以正常运行和工作。比如，在进行开垦农田的时候可以引进大功率的拖拉机，这种拖拉机采用多种的传感器技术。传感器的作用在不同的农业机械中是不同的，原理大体相同。现如今，各种农业机械如拖拉机、收割机、灌溉机等都安装有传感器，提高机械的自动化性能。随着电子技术的发展，传统的机械系统已经不能满足人们对于机械性能的要求，电子控制系统成为农业机械的系统。传感器在测量过程中提供相关的输出信号，使得在作业中的农机可以清晰的把握空气湿度、作业环境的信息。传感器是农业机械非常重要的部件，对于机械的自动化程度有着决定性的影响。当前，一般的农业机械只有10到20只传感器，这些传感器的主要位置在发动机的控制系统、底盘控制系统和车身的控制系统中分布。这些都是整个发动机的核心部位，将传感器作用在发动机上可以使得发动机的性能得到提高，同时还可以降低油的消耗程度，减少农机尾气，及时发现机械故障等。农业机械经常在一些污泥污水等环境比较恶劣的地方工作，因此对于恶劣的环境一定要敏感，安装一些更加高级一些的传感器，使得精准度可以提高。否则由于精准度不高，传来的信息不准确会导致发动机出现失灵或者是故障。如自動控制收割机，原理主要是电子控制系统将传感器的信号进行过滤，保持割台的信号，并且在割台两侧各装一个传感器，防止割台触地。

2、数字传感器定位在农业机械中的应用

在农业机械中GPS发挥着重要的作用，但是精度比较高的GPS定位系统价格会比较高，在农业机械中使用会使成本增加。但是成本过低的GPS定位系统在农田中使用，精度又不能达到标准。因此，应该使用数字传感器来提高传感器的使用率，在数字传感器的使用中，在数学模型和物理模型的基础上，给出可靠的补偿。在应用数学模型编辑出简单、实用、有效的软件，储存芯片中对误差进行补偿和修正。传感器传出的信号经过处理，将一些有干扰的声音信号进行去除和筛选，使之传出来的信号是有用的信号和数据，经过一系列数据的处理，对于有偏差的地方进行校准。

3、电子式汽车机油压力传感器在农业中的应用

拖拉机具有自动导航的功能，这样可以在作业的时候提高拖拉机的效率，并且驾驶员的安全也可以得到保证。机动车的导航技术是根据传感器来进行分类的，主要分为机器超声波导航、全球定位系统导航、电缆导航等;根据定位的原理可以对农机进行导航。GPS定位系统可以提供绝对定位的信息和相对定位的信息，这两种点位信息相结合，可以提高农业机械定位的准确性。在农业的生产中，农作物之间的行距比较小，这样在使用机械的时候就需要更加精准的作业，方向的控制非常重要，在利用传感器、GPS定位系统之后可以精准的定位农业机械方向，控制机械行进的方向和路径，准确的掌握前方道路的路况信息。传感器在使用的时候要跟数学模型相结合，在这样的情况下可以根据数学模型进行计算，获取前方路况的信息和拖拉机行驶的距离。

三、传感器技术未来农业机械中的发展方向

1、向高精度发展

在农业机械的发展中要研发出灵敏度更加高的机械，并且在测量的时候精准度也更高，反应的速度可以更快，这样的机械需要在数字时代研制科学技术含量更高的传感器，保证农业机械的自动化和安全性能。

2、向微型化发展：传感器在研制的郭晨中会越来越小，直到实现数字化传感器。

3、无电源化发展：传感器主要是由电量向电量转化的，在发展的过程中，要逐渐摆脱电源，实现无电源传感器。

（作者单位：155800黑龙江省友谊农场第十一管理区）