【正文】 電脈沖信號。 光纖傳感器 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)。 (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參考文獻(xiàn) 9 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]。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。 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。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。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?？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]。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。電動式傳感器廣泛應(yīng)用于航空、 兵器工業(yè) 和民用工業(yè)。 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(jìn)行合適的調(diào)節(jié)割臺高度。 紅外傳感器 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。參考文獻(xiàn) 11 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 。 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。 (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。 超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機(jī)械以及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)。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。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(jìn)行測量。 激光傳感器 [3,5,17]是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。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。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。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。 (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。 參考文獻(xiàn) 13 測量谷物流量可選用傳感器 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。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(jī)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。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，同傳感器在水稻收割機(jī)上的應(yīng)用及發(fā)展 時釋放出γ光子，產(chǎn)生γ射線。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(qiáng)度 J 和谷物質(zhì)量 m的關(guān)系為 m0 eJJ ??? （ 44） 式中： J 射到探測器的投射射線強(qiáng)度 ? 被測谷物對所用射線的質(zhì)量吸收系數(shù) 0J 沒有谷物時射到探測器處的射線強(qiáng)度 m 谷物的厚 度 由上面的衰減規(guī)律公式可知，輻射強(qiáng)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。 刮板輪式容積流量傳感器 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。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。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。 測量谷物濕度可選用的傳感器 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。 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。它由引線、基片、感濕層和電極組成，如圖 48 所示， 參考文獻(xiàn) 17 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， Li 和 Cl 均以離子形 式存在，?Li 對水分的吸引能力強(qiáng)，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。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。 氧化鋁濕度傳感器 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(qiáng)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)孔壁吸傳感器在水稻收割機(jī)上的應(yīng)用及發(fā)展 附或釋放，并與周圍的水蒸氣壓很快達(dá)到平衡。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。利用這一特性我們研制成微波濕度傳感器。39。? 表示介質(zhì)的耗能特性。? 與電場的頻率、材料的性質(zhì)有關(guān)。由于谷物的介電特性取決于谷物的濕度和疏密度，所以當(dāng)測量微波衰減或用別的介電傳感器確定濕度時，疏密度的變化就會產(chǎn)生誤差，為了克服其對測量結(jié)果的影響，研制出一種使用微波帶線狀傳感器代替喇叭天線的微波濕度傳感器 ，微波帶線狀傳感器安裝在谷物干燥器上，可提供連續(xù)的濕度記錄，并用低通濾波器來消除谷物疏密度引起的電信號變化。 氧化鋁濕度傳感器的響應(yīng)速度快、抗結(jié)露點及抗污染能力強(qiáng)、無需加熱清洗，在長期使用過程中性能穩(wěn)定可靠，能夠在全范圍感濕測出超微量水分。 扭矩是機(jī)械量中的一個重要參數(shù)，它是一個代數(shù)量，其絕對值等于力與力偶臂的乘積，它的符號規(guī)定如下：如果按右手螺旋法則把扭矩表示為矢量，當(dāng)矢量方向與所研究部分中截面的外發(fā)線的方向一致時，扭矩為正，反之為負(fù)。 應(yīng)變型轉(zhuǎn)矩傳感器 應(yīng)變型扭矩傳感器把電阻應(yīng)變片粘貼在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)彈性元件受到力的作用產(chǎn)生變形時，電阻應(yīng)變片會隨之產(chǎn)生變形，從而會引起電阻值變化。在沿軸與梁軸線成 ? 。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 。傳感器鐵芯與被磁鐵磁金屬共同組成一個磁路。 被測金屬受力越大，通過測量鐵芯的磁能量越多。 各 扭矩 傳感器的 優(yōu)缺點比較 (1) 應(yīng)變型扭矩傳感器的測量范圍廣、精度高、使用壽命長、性能穩(wěn)定可靠、輸出特性的線性好；結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕；響應(yīng)頻率高，適合測量動態(tài)過程；環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，可以在高溫、高壓、振動、核輻射及化學(xué)腐蝕很嚴(yán)重的環(huán)境下工作。但是這種傳感器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械加工難度大、要求高。 (2) 向微型化發(fā)展 各種控制儀器設(shè)備的功能越來越強(qiáng)，要求各個部件體積越小越好，因而傳感器本身體積也是越小越好，這就要求發(fā)展新的材料及加工 技術(shù)，目前利用硅材料制作的傳感器體積已經(jīng)很小，它的可靠性和互換性都較好?；叵脒@一路經(jīng)歷的點滴，心中是無盡的難舍和眷戀。 參考文獻(xiàn)[1] 王飚，等 . 我國水稻收割機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 . 農(nóng)機(jī)化研究， 20xx （ 10 ） ： 226227.[2] 王玉霞 ， 秦洪彬 ． 水稻收獲機(jī)械化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ［ J]. 中國新技術(shù)新品 ,20xx(18):231 ．[3] 黃繼昌，等 . 傳感器的原理及應(yīng)用實例 . 北京：人民郵電出版社， 1998.[4] 單成祥 . 傳感器的理論與設(shè)計基礎(chǔ)及其應(yīng)用 . 北京：國防工業(yè)出版社， 1999.[5] 張培仁 . 傳感器原理、檢測及其應(yīng)用 . 北京：清華大學(xué)出版社， 20xx.[6] 郁有文 , 等 . 傳感器原理及過程應(yīng)用 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx.[7] 張維勝 . 傾角傳感器原理和發(fā)展 . 技術(shù)與應(yīng)用 [A] ， 20xx （ 4 ） ： 18.[8] 王俊 . 霍爾傳感器及其性能優(yōu)化 . 電子產(chǎn)品及可靠性試驗， 20xx （ 2 ） ： 1013.[9] 陳特放 . 霍爾傳感器在機(jī)車測速中的應(yīng)用 . 電氣時代， 20xx （ 4 ） ： 114115.[10] 陳照章，朱湘臨 . 光電測速傳感器及其信號調(diào)理電路 . 傳感器技術(shù)， 20xx （ 8 ） ： 5455.[11] 顏曉河，等 . 光電傳感器的發(fā)展及其應(yīng)用 . 新技術(shù)應(yīng)用， 20xx （ 1 ） ： 5960.[12] 尋艷芳 . 光電傳感器的原理及應(yīng)用 . 動力與電氣工程， 20xx （ 1 ） ： 117.[13] 鄧建云 . 光電傳感器在自動控制中的應(yīng)用 . 電子世界， 20xx （ 5 ） ： 159160.[14] 張森，等 . 光纖傳感器的研究及應(yīng)用 . 光通信研究， 20xx （ 3 ） ： 6264.[15] 何慧靈，等 . 光纖傳感器現(xiàn)狀 . 激光與光電子學(xué)進(jìn)展， 20xx （ 3 ） ： 3840.[16] 閆鑫 . 光纖傳感器與激光測距的物位傳感器設(shè)計 . 應(yīng)用天地， 20xx （ 2 ） ： 6162.[17] 孫寶元，楊寶清 . 傳感器及其應(yīng)用手冊 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx.[18] 殷長城，等 . 數(shù)字傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的的應(yīng)用進(jìn)展 .20xx (11) ： 66.[19] 廖麗媛 . 基于應(yīng)變式扭矩傳感器的測量 . 中國上海：東華大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20xx.[20] 陳巡洲 . 沖量式谷物流量傳感器研究 . 中國上海：上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20xx.[21]James Farooq of Energy Harvesting Systems forWireless Sensor and ,pp,337340,20xx.[22] 郭琳 . 谷物流量傳感器的設(shè)計與研究 . 陜西楊凌 ： 西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 ， 20xx.[23] 朱亞東 . 谷物濕度傳感器的研究與設(shè)計 . 陜西楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，20xx[24] 邢麗娟，楊仕忠 . 谷物水分的測量方法 . 糧油加工， 20xx （ 06 ） ： 102103.[25] 李偉 . 聯(lián)合收獲機(jī)產(chǎn)量分布信息獲取技術(shù)研究 . 中國北京 ： 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院碩士學(xué)位論文， 20xx.[26] 周俊，等 . 平行梁沖量式谷物質(zhì)量流量傳感器田間實驗 . 農(nóng)業(yè)機(jī)械報 ,20xx(6):102104.[27] 介 戰(zhàn) ， 等 . 中 國 精 準(zhǔn) 農(nóng) 業(yè) 聯(lián) 合 收 割 機(jī) 研 究 現(xiàn) 狀 與 前 景 展 望 . 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué)報 ,20xx(2):179181.[28] 聶小燕 . 一種全光纖速度傳感器的研究 . 中國成都：電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20xx.[29] 倪新宇 . 磁敏測速傳感器簡介 . 技術(shù)與應(yīng)用 ,20xx(7):43.