【摘要】：不均勻的噴灌，不僅會(huì)造成作物生長(zhǎng)不齊，降低作物的增產(chǎn)幅度和質(zhì)量，而且會(huì)出現(xiàn)地表徑流的情況，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)和土壤養(yǎng)分流失。噴灌均勻性的影響因素很多，直接影響噴頭的因素有水利性能、轉(zhuǎn)動(dòng)均勻性、水量分布和噴頭布置形式等。其中轉(zhuǎn)動(dòng)均勻性主要由噴頭轉(zhuǎn)速特性決定，為了方便準(zhǔn)確地測(cè)定噴灌用旋轉(zhuǎn)式噴頭的轉(zhuǎn)動(dòng)特性，本文借助單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、Keil軟件編程技術(shù)、VisualStudio2008軟件編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，采用上位機(jī)和下位機(jī)集成、測(cè)試、優(yōu)化相結(jié)合的方法，開(kāi)發(fā)了一種適用于噴灌用旋轉(zhuǎn)式噴頭的噴頭轉(zhuǎn)速傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。具體內(nèi)容如下： （1）本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)雨鳥(niǎo)公司生產(chǎn)的搖臂式旋轉(zhuǎn)噴頭，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，給出了測(cè)量裝置的整體布局，進(jìn)行了系統(tǒng)硬件選型，通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定了霍爾傳感器的安裝數(shù)目；進(jìn)行系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)后，完成系統(tǒng)調(diào)試并進(jìn)行了最終試驗(yàn)，得出噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)特性。 （2）分別對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及電源模塊進(jìn)行硬件的選型和電路設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)選擇STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控制器；采用74HC14芯片作為反向縮小電路的主要處理芯片，，并且為節(jié)省空間制作了反向縮小電路的PCB板；數(shù)據(jù)傳輸模塊采用JZ871無(wú)線數(shù)字傳輸模塊,最后選擇可調(diào)電源為系統(tǒng)中各模塊硬件電路供電。 （3）采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的下位機(jī)軟件，主要包括初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中斷模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及串口通信模塊；上位機(jī)軟件利用Visual Studio2008開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)上位機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)了與下位機(jī)的通信功能以及顯示和存儲(chǔ)下位機(jī)所上傳的數(shù)據(jù)。 （4）制作了傳感器固定圓盤(pán)，感應(yīng)磁桿等輔助部件，完成了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體開(kāi)發(fā)，進(jìn)行了系統(tǒng)軟硬件的聯(lián)合調(diào)試和試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)在無(wú)人監(jiān)管的工作環(huán)境下，下位機(jī)能夠自動(dòng)采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至上位機(jī)，上位機(jī)完成數(shù)據(jù)的顯示、分析和存儲(chǔ)。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)可得，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、重復(fù)性好，最大絕對(duì)誤差為0.21s，最大相對(duì)誤差為8.75%，最大平均誤差為2.42%。轉(zhuǎn)速特性測(cè)量裝置也較準(zhǔn)確的反映了搖臂式噴頭在每轉(zhuǎn)一圈中的轉(zhuǎn)動(dòng)特性，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)能夠滿足搖臂式噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)特性的方便、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)測(cè)量的需要。
【圖文】：

器 B、硅霍爾片 C、差分放大器 D、施密特觸發(fā)器 E、OC 門(mén)圖 1-1 開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器構(gòu)成Fig 1-1 Switch Type of Hall Sensors圖 1-2 輸出電壓與外加磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)系The Relationship between Output Voltage and Magnetic Induction Inte究現(xiàn)狀外專家學(xué)者在電動(dòng)機(jī)、渦輪增壓器等高轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)測(cè)速方面思宏等 2002；Chen Guobin et al. 2011），王文成設(shè)計(jì)了一測(cè)速系統(tǒng)用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速（王文成 2011）；有研究人員BrpBopBVo高低釋放點(diǎn) 工作點(diǎn)

1.磁體 2.電磁感應(yīng)探頭圖 1-3 噴頭轉(zhuǎn)速傳感器示意圖Fig1-3 Nozzle rotating speed sens接設(shè)計(jì)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭內(nèi)部，對(duì)原有的設(shè)計(jì)參數(shù)有所改動(dòng)，若裝若拆卸極不方便。裝置了一個(gè)灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)在噴頭輸模塊。利用采集卡將采集到的端無(wú)線接收器上，再由上位機(jī)對(duì)題是測(cè)速裝置復(fù)雜，信號(hào)采集和勻性進(jìn)行了研究，在噴頭四周均
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：S277.94

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 雷憶三,王金喜;一種智能轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[J];電力學(xué)報(bào);2002年04期

2 蕭寶瑾;周曉莉;;電力開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中無(wú)線通信控制器的設(shè)計(jì)[J];電力學(xué)報(bào);2008年01期

3 陳國(guó)彬;張曉明;崔星;李永慧;劉俊;;基于磁阻傳感器的相對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2011年05期

4 秦祖蔭;霍爾電流傳感器的性能及其使用[J];電力電子技術(shù);1994年04期

5 張欣,陸申龍;新型霍爾傳感器的特性及在測(cè)量與控制中的應(yīng)用[J];大學(xué)物理;2002年10期

6 趙思宏,范惠林;電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量方法的分析[J];光學(xué)精密工程;2002年03期

7 曹一江;劉曉為;馬兆銘;;光敏Z-元件轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年08期

8 米哲濤;曹雷;;霍爾元件在電流傳感器中的應(yīng)用[J];機(jī)車(chē)電傳動(dòng);2011年01期

9 牛君;馮永建;;旋轉(zhuǎn)式噴頭水量分布全自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[J];節(jié)水灌溉;2011年10期

10 胡鋼,柯小干,張金波,張學(xué)武;節(jié)水灌溉微機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制;2002年11期

本文編號(hào)：2643498