【摘要】：為了實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)施肥量的在線檢測(cè),根據(jù)肥料與空氣介電特性差異,設(shè)計(jì)了一種基于電容法的施肥量在線檢測(cè)系統(tǒng)。采用電容轉(zhuǎn)換芯片PCAP01和單片機(jī)STM32F103C8T6搭建電容檢測(cè)電路,實(shí)現(xiàn)了差分電容傳感器微電容信號(hào)輸出的有效獲取。研究了環(huán)境溫度變化對(duì)流量傳感器的影響規(guī)律,建立了氮磷鉀肥料質(zhì)量流量與電容輸出的關(guān)系模型,并對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,差分型肥料流量傳感器對(duì)環(huán)境溫度變化有很好的適應(yīng)性,系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的對(duì)肥料質(zhì)量進(jìn)行在線檢測(cè),最大測(cè)量誤差為3.75%。另外系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別管路堵塞故障,識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到100%,最大識(shí)別響應(yīng)時(shí)間為1.22 s。電容式施肥量在線檢測(cè)系統(tǒng)為施肥機(jī)肥料流量的在線獲取提供了有效途徑,對(duì)于高精度變量施肥作業(yè)的實(shí)施具有重要的意義。
[Abstract]:According to the difference of dielectric properties between fertilizer and air, an on-line measurement system based on capacitive method was designed in order to realize on-line measurement of the amount of fertilizer applied on-line. The capacitance detection circuit is built by using capacitance conversion chip PCAP01 and single-chip microcomputer STM32F103C8T6, and the output of micro-capacitance signal of differential capacitance sensor is obtained effectively. The influence of ambient temperature on flow sensor was studied, and the relationship model between mass flow rate of N, P and K fertilizer and capacitance output was established, and the model was verified. The experimental results show that the differential fertilizer flow sensor has good adaptability to the environmental temperature change and the system can accurately detect the fertilizer quality on-line with a maximum measurement error of 3.75%. In addition, the system can accurately identify the pipeline blocking fault, the recognition accuracy is 100%, and the maximum recognition response time is 1.22 s. The capacitive on-line measurement system provides an effective way for the on-line acquisition of fertilizer flow and is of great significance to the implementation of variable-rate fertilization with high precision.
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院;吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理中心;
【基金】：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0700103) 北京市科技新星計(jì)劃項(xiàng)目(Z1511000003150116) 河南省科技開放合作項(xiàng)目(152152106000036)
【分類號(hào)】：S224.2

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本文編號(hào)：2460287