[实用新型]一种具有自动标定功能的收割机损失传感器信号处理系统

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种具有自动标定功能的收割机损失传感器信号处理系统，属于传感器信号处理技术领域。

背景技术

农业是国民经济的基础, 这是不以人们意志为转移的客观经济规律。农业生产力发展的水平和农业劳动生产率的高低, 决定了农业为其他部门提供剩余产品和劳动力的数量, 进而制约着这些部门的发展规模和速度。只有农业发展了, 国民经济其他部门才能得以进一步的发展。而农业机械化是农业现代化的中心环节, 它凝聚着现代科学技术的最新成果, 并配合农业生物等农业技术, 成为发挥增产作用的基本手段和提高劳动生产率、减轻繁重体力劳动的必要条件和根本途径, 从而带来生产力的质的飞跃。

农业机械化的发展提高了农业的工作效率，减少了农民的辛苦，在中国，小麦、玉米、水稻三大农作物的收割都需要收割机的协助，收割机的出现减轻了种田人的负担，但是也存在着很多问题，比如，收割机的籽粒损失，目前也出现了很多收割机籽粒损失程度的鉴定方法。

收割机籽粒损失一般是通过压电传感器检测的，用压电传感器检测的机械振动输出的实际是荷电量，而且振动强度与荷电量是呈线性正比的，荷电量经过一个积分电路转变成电压量。由于籽粒等材料产生的振动信号非常微弱，常常淹没在大量噪声中，要先进行首级放大后才有可能被单片机或二次仪表识别。再利用杂草、谷壳、茎干、谷粒等不同物料撞击传感器金属板时所产生的信号频率和幅值不同，其中对谷粒反映为高频率、大幅值，对碎茎杆等物料表现为低频率、小振幅，须再通过带通滤波电路将碎茎杆等干扰信号去除，最后通过电压比较限幅电路输出可被单片机检测的脉冲信号。这种方法需要事先确定每种物料的频率和幅值范围，变化因素太多，比如作物品种、种类、抛洒高度等等，所以传感器前期的标定工作非常繁琐，要耗费大量的人力，也是测试装置市场推广的关键技术。而且由于没有考虑收割机本身的工作振动干扰以及机器高频噪声的影响，影响了损失测试精度与可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种具有自动标定功能的收割机损失传感器信号处理系统，本系统对压电传感器的信号进行一些列处理，解决了传感器前期标定工作的繁琐和复杂，节省了人力和物力，本系统针对收割机本身的工作震动干扰和及其高频噪声对信号的影响，对信号进行滤波、检波等调节，提高了测试的精度、准确性和可靠性，值得推广。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种具有自动标定功能的收割机损失传感器信号处理系统，包括压电传感器、积分放大电路、选择开关、A/D电路、中央处理器、自适应获取参数模块、带通滤波器、检波模块、获取籽粒波形模块、波形峰值获取模块、输出调节机构、籽粒脉冲信号电路；

所述压电传感器、积分放大电路、选择开关、A/D电路、中央处理器、自适应获取参数模块、带通滤波器、检波模块、获取籽粒波形模块、波形峰值获取模块、输出调节机构、籽粒脉冲信号电路依次相连；

所述选择开关还与籽粒脉冲信号电路相连。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述输出调节机构包括滤波限幅电路和电压比较器。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述中央处理器采用DSP处理器。

作为本实用新型的进一步优化方案，积分放大电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第二运算放大器；

所述第六电阻的一端连接第三电容的一端、所述第三电容的另一端分别连接第五电阻的一端、第二电容的一端、第一运算放大器的反相输入端；

所述第五电阻的另一端分别连接第二电容的另一端、第一运算放大器的输出端、第一电容的一端、所述第三电阻的一端，所述第一电容的另一端接地；

所述第一运算放大器的正相输入端接地；所述第三电阻的另一端分别连接第一电阻的一端、第二运算放大器的反相输入端；

所述第一电阻的另一端分别连接第二电阻的一端、第二运算放大器的输出端；

所述第二运算放大器的正相输入端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地。

作为本实用新型的进一步优化方案，：所述第一运算放大器和第二运算放大器采用OPA275或者LF353。