傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

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1、傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用袁云龍長沙市周南中學(xué)摘要：傳感器在當(dāng)今信息社會運用的十分廣泛，基于此，筆者利用課木知識和參考課外文獻詳細(xì)介紹了傳感器在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。希望通過本文使大家對傳感器更加了解，從而促進物理的有效學(xué)習(xí)。關(guān)鍵詞：傳感器;種梵應(yīng)用;1傳感器技術(shù)基本原理傳感器就是利用物理效應(yīng)、生物效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)把被測量的非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件。簡單來說，傳感器就相當(dāng)于一個測量裝置，可以測量溫度、土壤濕度、氣體濃度、光照強度等數(shù)據(jù)。傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路組成，敏感元件用來響應(yīng)待測量的非電量，轉(zhuǎn)換元件將響應(yīng)的非電量轉(zhuǎn)換成電量，而轉(zhuǎn)換電路則將轉(zhuǎn)換元件輸出的

2、電量轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰碾娏繀?shù)（電壓或電流）輸出。根據(jù)傳感器輸入非電量的不同，常用傳感器有流體量傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、電量傳感器、生物量傳感器等，在工、農(nóng)業(yè)的智能化控制領(lǐng)域中使用傳感器，和當(dāng)于使生產(chǎn)設(shè)備具備了“五官”，可向工作人員反應(yīng)其最原始的信息。[1]2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中常用的傳感器種類2.1溫度傳感器溫度傳感器種類繁多，根據(jù)不同的感應(yīng)方式和來源，可以分為不同種類。當(dāng)前在生產(chǎn)行業(yè)中運用較多的有以下幾種，熱電阻型、半導(dǎo)體型和熱電偶傳感器等。隨著現(xiàn)代技術(shù)的深入運用，更具科技含量的光纖傳感器應(yīng)營而生，他們的主要功能就是對溫度進行檢測、顯示和傳輸。m2.2濕敏傳感器

3、其主耍工作原理就是通過對大氣濕度的感應(yīng)檢測，再按照程序規(guī)則將其轉(zhuǎn)換成為電量信號的過程。在各類生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)取中，運用較為普遍和廣泛的濕度傳感器有如下兒類：電解質(zhì)濕敏傳感器、MOS型濕敏傳感器、陶瓷濕敏傳感器等多種型號。2.3氣敏傳感器其主要工作就是通過對特定氣體介質(zhì)內(nèi)各組成元素檢測，再轉(zhuǎn)換成電信號數(shù)據(jù)。在各類生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)域中，較為常見的該類傳感器有如下幾種型號:組合電位器型、濃差電池型、半導(dǎo)體氣敏型等。2.4光電傳感器根據(jù)其依靠的自然效應(yīng)類型不同，業(yè)內(nèi)可以將其分成如下種類：1）光電導(dǎo)效應(yīng):基于MOS集成電路技術(shù)之上的CCD傳感器和半導(dǎo)體光敏型等;2）光生伏特效應(yīng):光

4、電池、三極管等;3）外光效應(yīng)型:光電倍增管和光電管等。2.5生物傳感器其主要功能和作用是通過對特定生物物質(zhì)進行感性檢測，然后將所獲得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為電信號格式再進行檢測的過程。該類傳感器的應(yīng)用市場極其廣闊，其構(gòu)成方式也不盡相同。業(yè)A通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同將其分成如不兩類：1）換能器結(jié)構(gòu)型:熱生物傳感器、半異體生物傳感器、壓電晶體生物傳感器等2）分子識別元件結(jié)構(gòu)型:組織傳感器、酶傳感器、免疫傳感器等3傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用3.1傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械裝備方面的應(yīng)用隨著我國農(nóng)業(yè)機械化的大力推進，傳感器在農(nóng)業(yè)機械裝備的試驗、生產(chǎn)、制造方面得到了廣泛的應(yīng)用。通過在精密播種機的

5、排種器上安裝光電傳感器，使得排種器在發(fā)生種子堵管時，光電傳感器可將堵塞信息發(fā)送到監(jiān)測裝罝中，以供作業(yè)人員及時處理，同時為了保證播種間距，準(zhǔn)確地獲取播種作業(yè)速度，還在播種機傳動裝置上安裝霍爾傳感器，可將播種機的轉(zhuǎn)速反饋到監(jiān)測裝置中，用來獲取播種機在不同農(nóng)田上以及對不同農(nóng)作物播種時的最佳工作速度。將傳感器安裝在農(nóng)機具試制裝備中，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，測定機具的各項參數(shù)，改進試制農(nóng)機產(chǎn)品的機械強度、工作性能、降低工作能耗。設(shè)計的切斷式甘蔗聯(lián)合收割機,在收割機上的液壓系統(tǒng)上安裝壓力傳感器，用來獲取液力行走系統(tǒng)數(shù)據(jù)，經(jīng)行走阻力及負(fù)載分析，確定了收割機行走過程屮使用的最優(yōu)底

6、盤為履帶式。3.2傳感器技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工檢測方面的應(yīng)用一般的農(nóng)產(chǎn)品都需要分類加工，如番茄除青果，大米除雜、棉種分選，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的后道工序。農(nóng)產(chǎn)品分選時多使用的是色選裝罝，而充當(dāng)色選裝罝“眼睛”的就是傳感器，從普通的光電傳感器，到復(fù)雜的圖像傳感器，通過傳感器可以識別出農(nóng)產(chǎn)品中的雜質(zhì)或不成熟體，并反饋給系統(tǒng)進行篩除，也可以通過高精度的圖像傳感器對種子表面進行損傷、顏色、缺陷識別，以便進行分級處理。例如研制的油茶果色選機，就是釆用高清的圖像傳感器CCD相機對下落的油茶果果殼與籽進行圖像采集，并通過色選機進行分選，可實現(xiàn)果殼與籽的95%選凈率。在農(nóng)產(chǎn)品的檢測方面，近年

7、來新興起丫電子鼻檢測技術(shù)，就是借助氣敏傳感器來識別氣味，并可實現(xiàn)不同時間、地點采集的氣味持續(xù)動態(tài)的監(jiān)測。電子鼻系統(tǒng)主耍由傳感器陣列和識別系統(tǒng)組成，傳感器陣列上分布多種氣敏傳感器，每個傳感器可識別不同氣體，因此電子鼻可同時檢測多種氣體，并通過識別系統(tǒng)反饋出來。運用電子鼻技術(shù)，可以檢測出果蔬產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留濃度，不冋水果的成熟度。有人借助電子鼻技術(shù)對不同品種葡萄果實揮發(fā)性物質(zhì)進行主成分分析，成功將4個葡萄品種區(qū)分開，男外，谷類在存儲時會揮發(fā)出氣體，借助電子鼻也可有效地對氣體進行分析，以便判斷是否變質(zhì)并進一步處理。3.3傳感器技術(shù)在動植物診斷方面的應(yīng)用我國農(nóng)村在動物

8、養(yǎng)殖及植物栽培方面存在著布局分散、診治