【正文】 谷物顆粒的濕度是基于放在發(fā)射和接受喇叭天線之間的谷物對微波信號的衰減。其中傳感器能夠連續(xù)穩(wěn)定地測量濕度，而無需加熱除污裝置，并且體積小，成本低，是一種常用的測濕傳感器。目前應(yīng)用十分廣泛，如測電動機、發(fā)動機等輸出的扭矩和功率。本文所選的扭矩傳感器主要用來和谷物流量傳感器配合測流量。轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)時，在橫截面邊緣處切應(yīng)力達(dá)到最大，此時轉(zhuǎn)矩和應(yīng)變的關(guān)系[19]可表示為: （49）其中，為軸所受的轉(zhuǎn)矩；是彈性模量；是轉(zhuǎn)軸半徑。以下介紹幾種利用壓磁效應(yīng)制成的用于測量轉(zhuǎn)矩的傳感器。測量時，使傳感器上的四個極的兩個對角線與軸中心線成角來確定傳感器的方位，使磁路與軸表面的主應(yīng)力方向一致，四個電極與中心電極形成磁閉合回路。當(dāng)被測金屬受扭曲載荷時，由于其表面產(chǎn)生相互垂直的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，在兩種應(yīng)力方向上的磁導(dǎo)率也發(fā)生不同的變化。這種扭矩傳感器目前已經(jīng)在輪船螺旋槳軸、航空發(fā)動機推動器軸等方面得到應(yīng)用。但是它只用作靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的測量，由于應(yīng)變片和轉(zhuǎn)軸的粘貼精度很難做到很精確，因此測量結(jié)果易受它的影響。(3) 光柵式轉(zhuǎn)矩傳感器與磁彈性傳感器相比它的成本更低、結(jié)構(gòu)也比較簡單，測量精度基本和磁彈性傳感器差不多。(3) 向微功耗和無源化發(fā)展傳感器一般都是由非電量向電量的轉(zhuǎn)化，工作時離不開電源，在農(nóng)業(yè)機械工作的環(huán)境中，傳感器的無源化將給作業(yè)帶來極大的便利，因此開發(fā)微功耗以及無源化的傳感器將是未來的一個必然發(fā)展方向。這四年的大學(xué)生活是我們學(xué)生時代乃至整個人生最至關(guān)重要的階段，在這期間，我們學(xué)到的不僅僅是大量的理論知識和一些專業(yè)技能，更重要的是在思想上成熟和獨立了，學(xué)會了為人處事的方法，正確的三觀 得到了確立。 25 參考文獻[1]王飚，2013（10）：226227.[2]王玉霞，秦洪彬．水稻收獲機械化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J].中國新技術(shù)新品,2009(18):231．[3]黃繼昌，：人民郵電出版社，1998.[4]：國防工業(yè)出版社，1999.[5]、：清華大學(xué)出版社，2012.[6]郁有文,：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.[7][A]，2002（4）：18.[8]，2008（2）：1013.[9]，2006（4）：114115.[10]陳照章，2002（8）：5455.[11]顏曉河，2006（1）：5960.[12]，2012（1）：117.[13]，2012（5）：159160.[14]張森，2007（3）：6264.[15]何慧靈，2004（3）：3840.[16]，2012（2）：6162.[17]孫寶元，：機械工業(yè)出版社，2004.[18]殷長城， (11)：66.[19]：東華大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.[20]：上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.[21]James Farooq of Energy Harvesting Systems forWireless Sensor and ,pp,337340,2008.[22]：西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.[23]：西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009[24]邢麗娟，2007（06）：102103.[25]：中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院碩士學(xué)位論文，2012.[26]周俊，,2006(6):102104.[27]介戰(zhàn)，,2005(2):179181.[28]：電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.[29],2009(7):43. 致 謝四年的大學(xué)生活已接近尾聲，十幾年的校園生活也隨之結(jié)束，馬上就要融入社會。5傳感器在農(nóng)業(yè)機械方面的發(fā)展趨勢(1) 向高精度發(fā)展隨著自動化程度的提高，對傳感器的要求也在不斷提高，必須研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化的可靠性和操作的安全性。是目前最理想的用于轉(zhuǎn)矩測量的傳感器，它已普遍應(yīng)用于冶金、造紙、印刷、運輸?shù)确矫?。在扭矩作用下，兩路輸出信號的相位發(fā)生變化，再通過對此信號的檢測處理，便可測量出轉(zhuǎn)矩[28]。這兩束磁通流過了測量鐵芯，于是就在測量線圈中感應(yīng)出電動勢。(2)橋式壓磁傳感器橋式壓磁傳感器的鐵芯是兩個互相垂直交叉放置的Ⅱ型鐵心，在鐵芯上分別繞以勵磁線圈和測量線圈。傳感器鐵芯有五個極，中心極上有勵磁線圈，周圍四個極有測量線圈。磁致伸縮[17]材料在外力作用下，使其內(nèi)部發(fā)生形變，產(chǎn)生應(yīng)力，使各磁疇之間的界限發(fā)生移動，磁疇磁化強度矢量轉(zhuǎn)動，從而使材料的磁化強度和磁導(dǎo)率發(fā)生相應(yīng)的變化。可用下式表示， （48）上式中，表示材料的應(yīng)變系數(shù)；為應(yīng)變片的應(yīng)變值[6]。在運轉(zhuǎn)中，軸之間的功率的傳遞是靠軸上的扭矩來完成的。微波濕度傳感器在運行時帶有一個限流振動器，使谷物的疏密度保持均勻，可以實現(xiàn)對濕度的連續(xù)監(jiān)控，在濕度為10%~20%時，%。氯化鋰濕度傳感器的優(yōu)點是滯后小，不受測試環(huán)境風(fēng)速影響，檢測精度高達(dá)5%，長期穩(wěn)定性好，響應(yīng)快，但是其尺寸較大，耐熱性差，不能用于露點以下的測量，器件性能重復(fù)性不理想，使用壽命短。一般干燥材料的介電常數(shù)比較小，如木材、紙張、皮革等的介電常數(shù)都在1~5之間，而水的一般則很高。利用這一特性我們研制成微波濕度傳感器。目前，微波傳感器在微波通信、衛(wèi)星發(fā)送、雷達(dá)、遙感等方面得到了應(yīng)用。氧化鋁濕度傳感器是一種電容式微量水分檢測傳感器，它是利用氧化鋁對水分吸附能力極強制成的，工作時被測氣體中的水分子通過金屬層上的網(wǎng)孔被氧化鋁的細(xì)孔壁吸附或釋放，并與周圍的水蒸氣壓很快達(dá)到平衡。它是利用附著在金屬氧化物陶瓷毛細(xì)孔的水分變化而使電阻值變化來工作的。它由引線、基片、感濕層和電極組成，如圖48所示， 圖48 氯化鋰濕度傳感器氯化鋰通常與聚乙烯醇組成混合體，在氯化鋰溶液中，和均以離子形式存在，對水分的吸引能力強，離子水合程度高，其溶液中的離子導(dǎo)電能力與濃度成正比。濕敏傳感器是能夠感受外界濕度變化，并通過濕敏器件的物理或化學(xué)性質(zhì)變化,將濕度轉(zhuǎn)換成有用信號的器件。濕度[17]是指空氣中水蒸氣的含量的物理量，通常采用相對濕度、絕對濕度、露點等來表示。但是，它的測量結(jié)果會因升運器的轉(zhuǎn)速、谷物含水率受到影響。其中，兩刮板輪之間的空間容積V是已知的，因此只要測出刮板輪的瞬時轉(zhuǎn)速便可根據(jù)下式計算出谷物的容積流量。上文所介紹的用于測量谷物流量的傳感器都是通過谷物對彈性元件的沖擊而引起的形變、對射線的吸收和反射以及升運器上谷物的高度等參數(shù)來間接測量出谷物的體積或重量。它的結(jié)構(gòu)原理圖[28]如圖45所示，圖45 γ射線式流量傳感器射到探測器上的透射射線強度和谷物質(zhì)量的關(guān)系為 （44）式中： 射到探測器的投射射線強度 被測谷物對所用射線的質(zhì)量吸收系數(shù) 沒有谷物時射到探測器處的射線強度 谷物的厚度由上面的衰減規(guī)律公式可知，輻射強度越弱表明輻射源與傳感器之間的谷物質(zhì)量越大，將谷物的質(zhì)量數(shù)據(jù)和谷物流經(jīng)傳感器的數(shù)據(jù)結(jié)合，便可轉(zhuǎn)換成谷物的質(zhì)量流速度。當(dāng)原子核發(fā)生α、β衰變時，往往衰變到核的激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核是不穩(wěn)定的，他會向低激發(fā)態(tài)或者基態(tài)躍遷，同時釋放出γ光子，產(chǎn)生γ射線。光電式容積傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖44所示，在使用過程中，把它安裝在收割機谷物升運器兩側(cè)，當(dāng)升運器刮板運送谷物上升時，上升的谷物經(jīng)過光電開光之間時，會阻斷光路，使接收元件接收不到來自發(fā)光元件的光，光電敏感元件間斷地接收光的反射信號，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路處理，將反射光脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖信號。面對我國龐大的人口，耕地資源的不斷減少，糧食安全問題已經(jīng)不能小覷，提高糧食產(chǎn)量對保障糧食安全具有重要戰(zhàn)略意義。 (3)激光傳感器因具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性而廣泛應(yīng)用于測量和加工。對于測距來說，超聲波傳感器具有頻率高、波長短、定向性好、振幅小、加速度大、能量集中等顯著特點。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。激光傳感器[3,5,17]是利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。如果從發(fā)射超聲脈沖開始到接收換能器接收到反射波為止的時間間隔已知，就可以求出分界面的位置，利用這種方法對物位進行測量。超聲波探頭按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，其中壓電式控頭最常用。超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機械以及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)。(3) 紅外輻射傳感器測量割幅的原理紅外輻射傳感器是利用儀器發(fā)出一束光（通常是近紅外光）照射到作物的表面，儀器同時接受被測作物反射回的能量，根據(jù)接收到的反射光的能量來判斷作物的距離。大氣是紅外輻射的主要傳播介質(zhì)，當(dāng)紅外線在大氣中傳播時，大氣層對不同波長的紅外線存在不同的吸收帶。紅外輻射的物理本質(zhì)就是熱輻射，凡是溫度高于絕對零度的所有物體都在不停地向周圍空間以熱輻射或電磁輻射發(fā)出能量。紅外技術(shù)[5]已經(jīng)發(fā)展成為一種新興的技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)方面、軍事、航天等領(lǐng)域。 測量割臺高度可選擇的傳感器在收割過程中，要根據(jù)收割對象的生長狀況進行合適的調(diào)節(jié)割臺高度。電動