高频电容式联合收获机谷物含水量在线监测装置研制

摘要：

为实现联合收获机谷物含水率在线测量,使智能测产更加精确、收获速度更加合理,该文研制了高频电容式谷物含水率在线监测装置.利用有限元分析软件 COMSOL Multiphysics,建立电容极板模型,针对电容极板的厚度、极板间距、相对面积对边缘效应的影响进行了三因素三水平正交优化仿真,根据仿真结果选择极板厚度0.15 mm、极板间距20 mm、极板间相对面积3000 mm2的紫铜板作为电容极板.以STM32F103系列微处理芯片为核心构建了谷物含水率在线监测装置,设计了由电源模块、高频激励信号、交流小信号放大电路、电容极板、信号调理电路、均方根转换电路等组成的传感器检测电路.为了更加准确地监测出谷物含水率、简化电路结构、降低成本,分别对不同频率信号源进行了Multisim仿真和试验验证,最终选取10 MHz的高频信号为监测装置激励信号.该装置能对谷物含水率进行在线监测、实时显示以及存储.对谷物含水率在线监测装置分别进行了室内静态监测和田间在线监测试验,结果表明:室内静态监测试验的最大相对误差为1.57%,田间在线监测试验的最大相对误差为2.07%.

关键词：收获机、谷物、含水率、高频电容、监测装置、结构优化

所属期刊栏目：34

分类号：S225.3(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划重点专项2016YFD0702001;江苏省重点研发计划BE2017358;镇江市重点研发计划NY2016016

在线出版日期：2018-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：36-45