【正文】 式傳感器廣泛應(yīng)用于航空、兵器工業(yè)和民用工業(yè)。電動式傳感器主要用于測量物體的振動速度，配以積分電路或微分電路還可測量振動位移或加速度?？梢赃M(jìn)行連續(xù)分布測量，便于復(fù)用和聯(lián)網(wǎng)，有利于與現(xiàn)有的光通信技術(shù)組成遙測網(wǎng)和光纖傳感網(wǎng)絡(luò)[14]。目前，生活中我們最切實感受到光電傳感器的應(yīng)用就是手機(jī)的自動調(diào)節(jié)亮度、條形碼掃描、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)[1213]等。經(jīng)過再次轉(zhuǎn)換可以用于非電量的測量，比如測量微位移、流量、壓力、轉(zhuǎn)速、加速度等。由于電動式傳感器是一種發(fā)電型傳感器，工作時不需要外加電源，對收割機(jī)在野外工作提供了很大便利。這種傳感器的工作不需要外加電源，而是直接吸取被測物體的機(jī)械能并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，它是一種典型的發(fā)電型傳感器。光纖傳感器在測量速度時，以激光器作為發(fā)射光源，光源發(fā)出的光在光纖中傳播并從另一端傳出經(jīng)反射鏡反射后，由導(dǎo)出光纖傳輸?shù)矫舾性1415]。(1)光纖傳感器的工作原理光纖傳感器[5,6,14]實際上就是利用光在光導(dǎo)纖維中傳播引起光的特性發(fā)生變化而研制出的一種傳感器。光纖的發(fā)明為人類信息高速公路奠定了重要的基礎(chǔ)，隨著它的出現(xiàn)研制出了光纖通信技術(shù)。(3)光電轉(zhuǎn)速傳感器測速原理在待測轉(zhuǎn)速的軸上固定一個涂上黑白相間的條紋圓盤，由于它們具有不同的反射率，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，反光與不反光交替出現(xiàn)，光電敏感器件間斷地接受光的反射信號，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。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為以下兩類：?光電導(dǎo)效應(yīng)[,17] 在物體受到光照射后，材料吸收了入射光子的能量，其內(nèi)部的電子由于吸收了能量而達(dá)到自由狀態(tài)，引起材料電導(dǎo)率變化的現(xiàn)象。 光的頻率（）由上式可以看出，光的波長越短，即頻率越高，其光子的能量也越大。(1)外光電效應(yīng)外光電效應(yīng)[3,6]，也稱為光電發(fā)射，是指在光線作用下，被照射物體內(nèi)的電子逸出物體表面的現(xiàn)象。在水稻收割機(jī)所處的泥水工作環(huán)境中，低成本的霍爾測速傳感器一般能夠滿足要求。(3)霍爾測速傳感器的原理轉(zhuǎn)盤的輸入軸與被測轉(zhuǎn)軸相連，當(dāng)被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)盤隨著一起轉(zhuǎn)動，固定在轉(zhuǎn)盤附近的霍爾傳感器便在每一個小磁鐵通過時輸出一個相應(yīng)的脈沖，從而可測出轉(zhuǎn)數(shù)，再接入一個頻率計便可測出轉(zhuǎn)速[6]。 H 239。它的結(jié)構(gòu)很簡單，由霍爾片、四根引線和外殼組成，其圖形符號[6]?；魻杺鞲衅饕蚱浣Y(jié)構(gòu)簡單，體積小，無觸點(diǎn)，可靠性高，使用壽命長，易于集成電路化等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于自動控制、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。目前的霍爾元件基本都是半導(dǎo)體材料制成。 (6)目前在收割機(jī)上主要利用光電容積傳感器、γ射線式流量傳感器、沖量式流量傳感器和刮板輪式容積流量傳感器[20,22]來測量谷物的流量。如果秸稈過長影響耕種，秸稈過短則地里的石塊會損害刀片； (2)在應(yīng)用中，我們可以選擇霍爾傳感器、光電傳感器、光纖傳感器、電動式速度傳感器等作為測速傳感器以實現(xiàn)對水稻收割機(jī)作業(yè)時的速度進(jìn)行測量并轉(zhuǎn)化成可輸出的信號，通過與計算機(jī)連接，可對被測物進(jìn)行自動化、智能化的測量控制，同時還可以間接測量出畝產(chǎn)[25]； (3)為了保證一定的喂入量，防止喂入量過大而導(dǎo)致堵塞，可以采用紅外傳感器、激光傳感器、超聲波傳感器等傳感器對割茬的高度進(jìn)行測量。因此，作為機(jī)電一體化三大關(guān)鍵技術(shù)之一的傳感器技術(shù)必將在農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛應(yīng)用。人類處在一個信息瞬息萬變的時代，傳感器是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實踐和現(xiàn)代測控技術(shù)等的重要組成部分，主要依靠對信息資源的開發(fā)、獲取、傳輸、處理，它是被測對象和檢測系統(tǒng)的接口[4]，是感知和檢測信息的窗口。 傳感器的動態(tài)特性當(dāng)輸入量隨時間變化時傳感器的響應(yīng)特性稱為傳感器的動態(tài)特性[5]。通常傳感器的基本特性可分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。目前，傳感器種類繁多，很多時候一種被測量可以用不同的傳感器來完成；而且傳感器應(yīng)用原理多種多樣，同一原理的傳感器又可測量不同的被測量。傳感器的原理決定了輸出信號的形式。本文主要用對比的方法分析了水稻收割機(jī)上各重要部位可選用的傳感器類型，并加以擇優(yōu)選擇。收割機(jī)的使用成本不斷降低，使用壽命得到延長。到90年代,韓國聯(lián)合機(jī)收割水稻面積達(dá)到85%[1]，近年來，以日本為代表的半喂入聯(lián)合收割機(jī)，具備了更加美觀的整機(jī)造型。經(jīng)過幾十年的研究和改進(jìn)，日本半喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)非常成熟。這些試驗工作為我國水稻半喂入聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展和產(chǎn)品系列化打下了良好的基礎(chǔ)。中國農(nóng)機(jī)院和福建等單位為“閩江150”型研究設(shè)計了三角皮帶無級變速專用底盤率先應(yīng)用于國產(chǎn)半喂入水稻聯(lián)合收割 1 參考文獻(xiàn)機(jī)上，實現(xiàn)了作業(yè)過程的無級變速。另外，由中國農(nóng)機(jī)院設(shè)計的帶簡易扶禾器的立式割臺收割機(jī)在也被推廣到一些地方使用，但這種收割機(jī)不能避免水田倒伏時的穗頭沾水和分把困難，因此綜合作業(yè)效率低，并且谷粒損失大，至今沒有得到普遍使用。這一時期，35馬力小動力底盤立式割臺收割機(jī)和中小型半喂入收割機(jī)均被成功研制出來。廣東省農(nóng)機(jī)所在1965年開始研究軸流式脫粒裝置[1]，1966年開始，先后與惠陽縣農(nóng)機(jī)一廠、佛山農(nóng)機(jī)廠和廣東機(jī)引農(nóng)具廠共同開發(fā)了“豐收I型”(配豐收35拖拉機(jī))，“珠江2號”(配東方紅54)，“工農(nóng)I型”(配工農(nóng)11手扶拖拉機(jī))等全喂入軸流型水稻收割機(jī)[12]。美國70年代初機(jī)械收割面積已達(dá) 95%，目前聯(lián)合收割機(jī)已向大型化、高速化和自動化方向發(fā)展?？梢娝谌珖Z食安全中的地位非同一般。關(guān)鍵詞：傳感器；農(nóng)業(yè)；水稻收割機(jī)；趨勢 23 The application and development of sensors in rice harvesterAbstractAs the rapidly development of sensor technology,sensor has been used in agriculture extensively .It improves the degree of agricultural mechanization and contributes greatly to the safety for this paper,firstly introducing the presentation situation of sensor at home and abroad and its effects on rice the text,the kinds of sensors used in the key parts of rice harvester ,their working principle, characteristics and applications in other fields mainly have been described,then paring the merits and demerits of sensors played the same role in the rice harvester .Finally summarizing the development trend of sensors in the agricultural machines.Key words: sensor。本文主要介紹了水稻收割機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀以及傳感器在水稻收割機(jī)上的作用和地位，并分析了水稻收割機(jī)實現(xiàn)各功能所用傳感器的類型、工作原理、對比了實現(xiàn)同一功能所選傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)以及在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，最后總結(jié)了傳感器今后在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的發(fā)展趨勢。 trend 23 1緒論我國水稻種植面積約占世界水稻總面積的四分之一，在全國糧食總播種面積中也占了很大比重，接近三分之一，占全國糧食總產(chǎn)量的百分之四十五[1]。在發(fā)達(dá)國家, 谷物收割已基本實現(xiàn)了機(jī)械化。建國初期，我國的水稻收割主要是靠人力和畜力機(jī)械為主，上個世紀(jì)五十年代末我國啟動了水稻收割機(jī)械的研制工作。九十年代是我國水稻收獲機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵階段。這一時期，配合水稻收割機(jī)的國產(chǎn)動力和拖拉機(jī)的技術(shù)也有較大發(fā)展，為水稻收獲機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)展提供了基礎(chǔ)。此外，江蘇、上海和云南三省在“龍江一120”基礎(chǔ)上研制鑒定了“江南120”，湖北、江西等省研制的與12馬力機(jī)耕船配套的半喂入聯(lián)合收割機(jī)，分別于1980年前后鑒定定型。同時，中國農(nóng)機(jī)院對半喂入聯(lián)合收割機(jī)的核心工作部件一脫粒和清洗部件進(jìn)行了創(chuàng)新性的試驗分析。日本開發(fā)的半喂入式聯(lián)合收割機(jī)放棄了歐美全喂入式的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),制造簡單、拆裝方便、操作舒適性強(qiáng)，并具備對各主要部件的電子自動監(jiān)控功能，能夠收割水稻、小麥等多種作物，在小田塊、高濕爛田的作業(yè)性能也同樣出色。韓國的國際、LG、大同、東洋四大公司從1975年開始就分別引進(jìn)日本的久保田、洋馬、井關(guān)、三菱的技術(shù)進(jìn)行仿制、創(chuàng)新。另外，發(fā)動機(jī)的配套動力得到了極大加強(qiáng)；主要零部件、機(jī)架、割臺的強(qiáng)度和剛度得到強(qiáng)化。目前，不同品牌的收割機(jī)上用的傳感器也有所不同。它的輸出信號通常是電壓、電流、電阻和電容等便于傳輸、轉(zhuǎn)換、輸出，處理的電量。信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路對傳感器輸出的微弱信號進(jìn)行放大運(yùn)算、調(diào)制等處理。在生產(chǎn)、科學(xué)實驗中，傳感器的基本特性決定了它能否感受被測非電量的變化并不失真地變換成相應(yīng)的電量，以對各種參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。其線性模型[3]可表示為， (22)傳感器的靜態(tài)特性主要由靈敏度、遲滯、重復(fù)性、線性度、分辨力、穩(wěn)定性、漂移、量程范圍來描述。3傳感器在收割機(jī)中的地位及作用在現(xiàn)代社會，科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展。要提高傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率，勢必將其發(fā)展成機(jī)電一體化產(chǎn)品，也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的必由之路。