浅析传感技术在农业机械自动控制系统的应用

景露易 陈松柏

摘要：当前我国农业生产自动化发展较快，尤其农业机械自动控制系统应用成熟度大幅度增加，特别是传感技术合理应用，可显著提升农业机械使用质量，还能进一步增加农业生产效率，因此开展传感技术在农业机械自动控制系统的应用研究意义重大。本文首先阐述当前传感器的研究现状，然后解析传感技术在农业机械自动控制系统的应用情况，以期为提升农业机械自动控制质量及效率提供一定参考。

关键词：传感技术；农业机械；自动控制系统；GPS定位技术

引言：

机电一体化作为未来农业机械发展的趋势之一，其也是农业机械现代化发展的主要表现，传感器作为机电一体化系统的重要信息采集单元，其可以快速准确地获取各种数据，进而为农业机械识别工作提供相应的数据信息支持，进而提升整体农业机械水平。假使农业机械缺乏足够数量的传感器，便会显著降低农业机械的使用准确性，因此可见，传感技术对于农业机械自动控制系统的应用影响较为明显。

一、当前传感器的研究现状

当前传感器已在农业机械中获得大量应用，诸如各种类型拖拉机，收割机，灌溉机械及其他相关农业机械等，上述传感器使用可显著提升农业机械的整体性能。实际传感器应用过程中响应特性尤为突出，其可进行非接触式测量，获得的数据信息精度高且可靠性好，可收集这种数据信息，但传感器具体应用过程中，实际操作环境过差，这也限制其实际应用效果。同时当前科技发展过程中，各种信息技术设备更新应用，有效促进传感器的进一步发展。传感器生产工艺较为复杂，生产环境要求高，并且要求进行温度管理、零点控制、非线性调整、滞后与蠕变等相关性能的补偿，并且具体补偿技术要求多且严格，这样便需要花费大量资金，其整体生产成本高。

基于当前电子技术深入发展，单片机技术及设备大量应用，确保传感器的软、硬件技术均显著提升，尤其利用数字化自动补偿以及误差修正技术，确保采集数据的准确度、精度、稳定性。随着现阶段传感器技术更新换代，传感技术在农业机械自动控制系统的应用日益增多。

二、传感技术在农业机械自动控制系统的应用情况

当前传感技术在农业机械自动控制系统的应用日益增多，并且应用效果非常好，而其主要应用包括下列四个方面。

2.1农耕机底部传感技术的应用

传感器在农业机械自动控制系统中发挥着重要作用，其已成为当前农业机械的重要组成部分，而传感器性能高低对于整个农业机械性能影响较为明显。现在大众所使用的农业机械中，传感器数量已超过10个，其安装在机械的不同位置，尤其传感器技术是整个农业机械的、关键动态控制系统的连接点，假使不采用传感器技术，农业机械实际使用效果明显降低，而且传感器技术越精确，农业机械动态控制系统的质量水平随之增加，诸如水平自动控制技术大量应用，农用拖拉机或耕犁机的水平自动控制装置已固定的振动点或液面不会随着车体的倾斜变化而改变。假使其检测出车体具体工作状态时的实际倾斜度，然后将相关控制信号传输至相应节点，进而控制执行任务的部件，避免农用拖拉机或犁耕机遭受外界因素的负面影响，保证水平位置保持作業，并与耕深自动控制技术组合应用，可显著提升农耕操作质量及效率。目前很多农业拖拉机，农作物收割机，灌溉机及农业机械使用一定数量的传感器，其能够显著提升整体农业机械的操作性能，并且电子控制技术也已大量应用在农业机械自动控制系统，该控制技术可通过传感器数据信号采集相关数据信息，，将相关工作环境、工作量及四周的湿度值等一系统数据上传至相应的控制中心进行计算，确保控制系统始终处于正常工作状态。另外，部分作业环境较为恶劣，传感器作为农业机械自动控制系统的核心组成单元之一，其可明显减少燃油消耗以及大气污染程度，还能在较短时间内确定具体故障问题点，这说明传感器具有较高精准度以及可靠性能。假使农业传感器精准度及可靠性能不足时，其采集数据偏差较大，进而导致部分操控系统发生操作失灵或零件损坏。

2.2 GPS定位技术的应用

GPS定位系统作为当前高精度的定位系统之一，其具体研究开发阶段成本费用非常要求，但针对部分小范围的农田作业阶段，GPS定位系统使用无法满足具体作业精度要求，所以GPS定位技术不适用于小面积农田作业。具体农业生产过程中，农业机械工作常遭受各种环境因素的影响，因此需要将GPS定位系统转换为高精确度模式，其需针对GPS定位系统实施相应的数字补偿。

具体农业机械作业过程中，数字模型可利用自动绘制功能获取简单、有效的补偿信息，然后采用相关芯片微处理后针对各种数字误差实施有效补偿及正确修正。同时数字补偿利用高效合理的物理模型及数学模型，构建高精准度的数字模型，上述模型世界可靠性极高，可针对各种误差值实现及时修正。另外，农业机械自动控制系统获取传感器上传的模拟输出信号，并实现A/D转变，再 将已转变后的信号传输至另外的微处理器，实施后续操作，而这种微处理器技术常遭受类似脉冲形式的噪声影响，因此采用相关技术进行处理，进而将这种噪声降低至最低水平，进而达到理想的零点漂移效果，减少数值误差程度。

2.3电动车油压传感器

当前电动车油压传感器已在农业领域获得大量应用，具体表现为使用自动导航技术的拖拉机，基于当前农业机械导航技术大范围应用，促使农业机械驾驶安全性大幅度提升，还可提升整体农业生产效率。目前依据定位传感器类型区分，农业机械导航技术具体包括全球定位系统导航、机器超声波导航以及电缆导航等，而根据定位技术原理，其又可细分为绝对定位和相对定位两种技术类别。同时GPS具体应用过程中，具体利用合成低频率的绝对定位信息与高频率的相对定位信息，这样可显著增加具体定位精准度以及抗干扰性能。

现阶段农业生产过程中，农田中行间作物的行距非常小，这样便要求农业机械具体弯曲道路行驶精确度要求较高，因此可利用激光技术及声纳技术，确保农业机械可及时了解前方道路信息情况。上述技术应用过程中，具体利用农业机械计算机获取整体区域的地图，并且GPS技术应用，具体利用农业机械预设的行驶路线实现精确控制，并通过传感器技术以及数学模型技术组合应用，确保农业机械可在未知作业环境中实施具体农业活动，通过数学模型计算及分析前方道路的相关信息，确定具体农业机械的实际行驶距离，便也开展作业活动。

2.4水分检测技术的应用

一般来说，选种工作对于整体农业生产较为重要，而谷物的水分含量影响农业生产质量。当前常用的谷物水分检测方式具体包括电阻式检测以及电容式检测，其中电阻式检测易遭受谷物自身温度变化以及测量压力等诸多影响，所以具体选种过程中利用热敏装置，可精确检测出谷物中实际水分含量。而电容式检测技术则采用圆筒形电极或平板形电极，利用公式计算，确定具体谷物中水分含量，该技术应用过程中谷物密度影响极小。

三、结语

综上所述，本文通过对于传感技术在农业机械自动控制系统的应用研究，明确以后农业生产过程中，传感技术应用对于整体农业机械自动控制系统应用极为重要，其具体将智能化和自动化进行有效组合，提升农业机械使用效率及稳定性，进而显著提升农业生产效率及质量。

参考文献

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[2]高承彬，于雪，崔金龙，. 传感技术在农业机械自动控制系统中应用[J]. 内燃机与配件，2018，262（10）.

[3]朱延彬. 农业机械自动控制系统中应用传感技术的实践分析[J]. 南方农业，2017（23）.

（作者单位：四川农业大学）