基于压电冲击法的水稻穴直播监测系统设计与试验

作     者：王金武 张曌 王菲 姜业明 周文琪 WANG Jinwu;ZHANG Zhao;WANG Fei;JIANG Yeming;ZHOU Wenqi

作者机构：东北农业大学工程学院 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2019年第50卷第6期

页      面：74-84,99页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0828[工学-农业工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家现代农业产业技术体系岗位科学家项目(CARS-01-44) 黑龙江省现代农业产业技术协同创新体系岗位专家项目 

主　　题：水稻穴直播 压电冲击法 PVDF压电薄膜 监测系统 

摘      要：为精准实时监测水稻穴直播机播种状态,提高监测稳定性,以弹射式耳勺型水稻穴直播排种器为研究载体,采用PVDF压电薄膜为传感元件,以ATmega328PMCU控制器为核心,基于压电冲击法设计了水稻穴直播监测系统。通过分析种群投种轨迹,设计了可辅助监测且导种成穴的导种管,确定了PVDF压电薄膜传感器的安装部位。结合排种器多粒穴播作业特点,确定了4种作业故障监测算法。设计了系统硬件电路,开发了蓝牙无线串口传输APP,实现了上、下位机无线通信。台架测试表明:在不同工况下系统灵敏度均在90.83%及以上,可实现对信号的有效采集。由田间试验得到系统的重播监测精度、漏播监测精度及有效监测精度的平均值的最小值分别为81.79%、80.42%和97.67%,且系统在机具发生重播或漏播时可进行声光报警。该监测系统满足水稻穴直播监测要求,有助于提高水稻穴直播作业质量。