汪海波 汪 進

（淮安信息職業(yè)技術(shù)學院 江蘇淮安 223003）

1 引言

在我國現(xiàn)如今的農(nóng)業(yè)機械發(fā)展狀況中，農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的重要內(nèi)容為機電一體化，這也象征著我國農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展進程。傳感器的重要作用是能夠迅速、精確的獲得信息，將工作進行系統(tǒng)化的分辨。未安裝傳感器的農(nóng)業(yè)機械在運轉(zhuǎn)時，不能將信息進行全面的監(jiān)測，也會降低農(nóng)業(yè)機械的性能。所以，在農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中運用傳感技術(shù)能夠提升農(nóng)業(yè)機械工作的整體水平。

2 農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)是在社會發(fā)展中自然產(chǎn)生的，象征著我們國家的信息技術(shù)都在不斷的發(fā)展更新，這也奠定了傳感器的出現(xiàn)。傳感器有著反應(yīng)快速、數(shù)據(jù)精確的特點，運轉(zhuǎn)傳感器的環(huán)境也不會受到區(qū)域的限制，在未進行正面接觸時，傳感器就能夠在短時間內(nèi)將收集的數(shù)據(jù)進行精確的判斷與分析。比如：家用拖拉機、灌溉機、收割機等使用在農(nóng)用方面的設(shè)備都會使用傳感器，運用傳感器迅速提升了農(nóng)業(yè)機械的整體工作效率。

科技的快速進步也加快了農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，讓傳感器大面積的運用到農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中。使用傳感器也是社會進步與發(fā)展的體現(xiàn)，也響應(yīng)了社會的需求。與傳感器簡單的使用相比較，傳感器的生產(chǎn)技術(shù)與過程更加復雜，不但需要付出巨大的人力與財力資源進行研究開發(fā)，在生產(chǎn)中實行高難度的監(jiān)測與管控，生產(chǎn)中還要對環(huán)境、溫度等條件進行補償。因此在實際中要消耗大量的資本投入，這也代表其生產(chǎn)成本極為昂貴。并且無論其中的哪一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，都會嚴重影響整個生產(chǎn)工作，嚴重損害生產(chǎn)資源。在上世紀80年代時，單片機技術(shù)的普及，最大限度的發(fā)揮了傳感器的軟件、硬件技術(shù)，誤差修正也提升了整體的精確度，生產(chǎn)傳感器的每一項誤差范圍要求都極為嚴格，復雜的生產(chǎn)技術(shù)及要求也引起世界多國的重視，通過研發(fā)與生產(chǎn)，傳感技術(shù)也已經(jīng)越來越成熟。

3 傳感技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 底部傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感器是機械中的重要零件，傳感器的性能會直接影響整個機械的性能。在現(xiàn)如今的發(fā)展中，某個較普通的農(nóng)業(yè)機械會存在20多個傳感器，這些傳感器分布在各不相同的應(yīng)用中，比如分布在底盤控制系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)中。傳感器技術(shù)既是實現(xiàn)自動化的主要步驟，又在農(nóng)業(yè)一體化系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位。傳感器的質(zhì)量與水平也影響系統(tǒng)的性能，倘若整體的水平較高，那么機械化系統(tǒng)的自動化水平也會更高。在整個農(nóng)業(yè)機械的系統(tǒng)中，倘若不通過傳感監(jiān)測增強對相關(guān)目標的控制并且轉(zhuǎn)化成為傳送的信號，那么就不能通過系統(tǒng)來得到各種的信息，進而會阻礙系統(tǒng)的正常工作進程。比如：在農(nóng)業(yè)開墾系統(tǒng)中使用大功率的輪式拖拉機中，如果要提高機械的使用效率，就可以使用多種高效的傳感技術(shù)。在不相同的系統(tǒng)中，傳感器的作用也有差別，但是其基礎(chǔ)的工作原理一樣。與此同時，在現(xiàn)實中，拖拉機、灌溉機等相關(guān)機械中裝備傳感器，目的是為了提高農(nóng)業(yè)機械的整體水平。在現(xiàn)階段，能夠使用電子控制系統(tǒng)處理某些農(nóng)業(yè)機械的問題，傳感器的作用也是通過相關(guān)的測量數(shù)據(jù)，提供不同的輸出信號，通過傳感器能夠把現(xiàn)實中的空氣濕度、工作的環(huán)境以信號的方式進行傳遞。

農(nóng)業(yè)機械發(fā)動機中的重要組成部分就是傳感器，使用這些傳感器來提升發(fā)動機的性能、高效地減少油耗，及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的各種問題，即使在惡劣的環(huán)境下也能夠提升機器的穩(wěn)定性。這是由于大部分的機械設(shè)備的工作環(huán)境比較差，其對耐惡劣環(huán)境的標準也更為嚴格，其性能指標重要的就是準確度與可靠度，倘若缺乏準確度與可靠度就會使傳感器檢測出的問題嚴重影響整個發(fā)動機工作，甚至導致設(shè)備失靈或故障。

3.2 數(shù)字定位技術(shù)的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機械中的GPS定位系統(tǒng)比較復雜，需要消耗極多的資金，不能在小區(qū)域的水田中推廣；但是那些低級的GPS系統(tǒng)定位不夠準確，也無法在小型的水田中應(yīng)用。倘若是在室內(nèi)進行農(nóng)業(yè)工作，就會阻礙GPS的信號，導致設(shè)備工作時不夠穩(wěn)定，因此只使用GPS技術(shù)能夠達到的精度低，它只有和其他技術(shù)相互結(jié)合才能夠提升精度。所以，在實際情況中，要提升傳感器的工作效率就要使用數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器的工作原理是數(shù)字補償，所謂數(shù)字補償就是基于適宜的物理模型與數(shù)學模型，描繪出比較準確的數(shù)字模型，這能夠確保數(shù)字補償?shù)臏蚀_度?，F(xiàn)實中，使用數(shù)字模型繪制出簡便高效的補償計算的軟件，用處理器芯片對誤差進行修正。在把經(jīng)過A/D變化的信號輸入到微處理器時，比較突出的困難是會混雜一些尖脈沖型的噪聲，所以必須及時將其削弱，從而實現(xiàn)增益偏差校準。此外，作為高精密的儀器，倘若數(shù)字定位傳感器存在問題，那么就會影響設(shè)備的整體工作，所以還應(yīng)該對數(shù)字定位傳感器進行定期的維護工作，避免誤差的出現(xiàn)。通過維護數(shù)字定位傳感器，不但可以確保機器穩(wěn)定工作，還能夠延長傳感器的壽命，提升機械工作時的安全系數(shù)。

3.3 電子式汽車機油壓力傳感器

運用自動導航技術(shù)的拖拉機是電子式汽車機油壓力傳感器運用到農(nóng)業(yè)中的典型。這項技術(shù)的特點是能夠提高全面的生產(chǎn)效率，提升駕駛的安全性。機動車導航技術(shù)就是細分化定位傳感器類型，包括有全球定位系統(tǒng)、機器超聲波導航等等。根據(jù)定位技術(shù)道理能夠?qū)⑵浞譃榻^對的定位與相對定位。GPS既能夠合成頻率低的絕對定位又能夠合成頻率高的相對定位，從而提高全面定位的準確性。在現(xiàn)實中，在農(nóng)田中的農(nóng)作物行距比較小，這對車輛在狹窄道路中工作的準確度也提出了高要求，對此可以使用覺激光或聲納技術(shù)來提高農(nóng)業(yè)機械對道路信息的了解，這種技術(shù)的工作是在車輛計算機中輸入工作農(nóng)田的地形圖。之后GPS會根據(jù)提前設(shè)定好的工作路線增強對車輛的控制，最大限度的結(jié)合數(shù)學模型與計算機技術(shù)，能夠讓車輛在陌生的環(huán)境下開展工作，根據(jù)道路信息。使用數(shù)學模型計算和拖拉機的距離，如此便可以展開工作。在自動化駕駛農(nóng)業(yè)機械中運用較多的還有激光導航技術(shù)，經(jīng)研究提出，把激光傳感器運用到農(nóng)業(yè)機械中，能夠依據(jù)感知的多種距離，得到工作方位的信息，以此來達到自動化的導航。西北農(nóng)林科技大學曾提出把激光掃描儀運用到農(nóng)業(yè)機械化中，使用掃描儀獲得農(nóng)林的信息，以此來實現(xiàn)果園農(nóng)業(yè)機械的自動化控制。在實際驗證中，得到激光傳感器有較高的可靠性，可以迅速獲得農(nóng)業(yè)精確的信息，但卻不會考慮機械的動力學和復雜路況因素。

4 結(jié)語

在未來的發(fā)展中，農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展方向即是自動化與智能化的高效結(jié)合，因此在實際中應(yīng)提升對農(nóng)業(yè)機械自動化的重視程度，科學地運用各種各樣的傳感器計算方法，以此來高效的推動農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的進步，最大限度的確保國家的農(nóng)業(yè)機械技術(shù)發(fā)展，為實現(xiàn)現(xiàn)代化的機械強國助力。