一种农药喷洒机械自动调平系统技术方案

一种农药喷洒机械自动调平系统属于电学技术领域，尤其涉及一种控制系统。本发明专利技术提供一种减少农药浪费，提高使用性能的农药喷洒机械自动调平系统。本发明专利技术包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于：水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆；当遇到凹凸农田时，倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电学
，尤其涉及一种控制系统。
技术介绍
农业生产是人类生存的根本，人类生存离不开农作物。然而，农作物在生长发育过程中，经常遭受到病菌、害虫、杂草等生物的侵害，因此农药喷洒是农业生产工程中必不可少的环节。随着现代科学技术的进步和高效农业的发展，越来越多的农业机械被应用于农业生产中，以提高农产品生产效率和降低工作强度。农药喷洒机械的发展，根据各国情况的不同各有其特点:日本地块较小、经营分散，故以发展小型机动式喷洒机械为主；为提高生产效率，近年来开始发展较大型植保机械，如自走式机动喷粉喷雾弥雾机。美国、加拿大等国，因其土地面积较大且比较平坦，故以发展拖拉机配套的悬挂式和牵引式大型喷洒机械为主，而我国有大量的陡坡林地和山地，一般的农药喷洒机械作业时由于受土地平整度等作业环境的限制，因此，使用普通控制系统会造成喷洒农药过程中经常会造成很大部分的浪费，导致其使用性能显著降低。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种减少农药浪费，提高使用性能的一种农药喷洒机械自动调平系统。为了实现上述目的，本专利技术包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于:水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆，从而达到自动调平的目的；农药喷洒机械进入农田后，自动调平控制系统开始工作，当遇到凹凸农田时，其作业不会因为土地不平整而上下摆动；此时倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，经单片机处理后，输出相应脉冲信号，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。作为一种优选方案，本专利技术所述角度传感器采用倾角传感器AME-B002。本专利技术有益效果。本专利技术新型农药喷洒机械自动调平控制系统，通过单片机控制系统以及液压驱动下喷药杆快速自动调平。该系统具有响应速度快、可靠性高、易于操作的优点，在农药喷洒自动调平领域有很大的应用价。【附图说明】图1是本专利技术电路原理框图。【具体实施方式】如图所示，本专利技术包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于:水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆，从而达到自动调平的目的；农药喷洒机械进入农田后，自动调平控制系统开始工作，当遇到凹凸农田时，其作业不会因为土地不平整而上下摆动；此时倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，经单片机处理后，输出相应脉冲信号，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。作为一种优选方案，本专利技术所述角度传感器采用倾角传感器AME-B002。倾角传感器作为调平系统的重要组成部分，有着举足轻重的地位。倾角传感器的好坏和布置方式直接影响到系统的响应时间和调平精度。本专利技术采用倾角传感器AME -B002，主要参数包括:角度范围0°?360°，电压范围0.5?+4.5V，温度范围一 40?100°C，分辨率12位，精度10位，供电电压5V±10%。该传感器具有反应灵敏、精度高、价格低、容易安装等优点，确保其能满足实际工作要求。倾角传感器输出模拟电压信号，经过A/D转换芯片转换成数字信号，送到控制核心STC89C51。倾角传感器安装在喷药杆转动轴上，将喷洒装置倾角信息实时传送给控制核心，作为判断喷药杆是否水平的依据。在与农药喷洒机械前进方向垂直的平面内有喷药杆，目前的农药喷洒装置和配套的拖拉机车体大多都是刚性连接的，由于土地平整性的限制，当在山地或其它恶劣环境下作业时，喷药杆会随着车体的倾斜而一起摆动，导致农药喷洒不到位。本文对此进行改进，改进过后的喷药装置铰接在车体上，并可绕着车体发生相对转动，通过液压调平系统控制它始终处于水平状态。调平机构采用直接推动式调平。该机构稳定性好，油压特性好，且油缸行程和所受最大推力较小。根据自动调平结构的机械原理，设计液压系统的主要问题在于换向及时、控速灵敏，从而实现“无冲击”调平。为了保证三位换向阀中位时锁紧，换向阀应采用H型或Y型机能，同时考虑到喷药杆部件速度和质量较小，且水平调节精度要求较高，综合比较本系统选用H型中位机能三位四通电磁换向阀。单片机具有可靠性高、体积小、价格低、扩展灵活，较易实现数字控制等优点，目前已广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域，有效地提高了控制质量与生产经济效益。本专利技术系统控制核心采用STC89C51单片机，单片机读入喷药杆的倾度值和倾向信号，根据倾度值的大小和倾斜方向，经逻辑判断，控制继电器开断及调速比例阀电流大小，到达控速、控向等目的。为了实现农药喷洒机械调平系统的快速自动控制。该电路主要包含滤波、放大及控制驱动电路等几个部分。【主权项】1.一种农药喷洒机械自动调平系统，包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于:水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆，从而达到自动调平的目的；农药喷洒机械进入农田后，自动调平控制系统开始工作，当遇到凹凸农田时，其作业不会因为土地不平整而上下摆动；此时倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，经单片机处理后，输出相应脉冲信号，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。2.根据权利要求1所述的一种农药喷洒机械自动调平系统，其特征在于:所述角度传感器采用倾角传感器AME-B002。【专利摘要】一种农药喷洒机械自动调平系统属于电学
，尤其涉及一种控制系统。本专利技术提供一种减少农药浪费，提高使用性能的农药喷洒机械自动调平系统。本专利技术包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于：水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆；当遇到凹凸农田时，倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。【IPC分类】A01M9/00, A01M7/00【公开号】CN105557666【申请号】CN201410575944【专利技术人】赵俭 【申请人】赵俭【公开日】2016年5月11日【申请日】2014年10月25日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农药喷洒机械自动调平系统，包括水平位置设定模块、控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器，其特征在于：水平位置设定模块依次连接控制电路、液压系统、喷药杆、角度传感器和AD转换器；通过液压和单片机控制喷药杆，从而达到自动调平的目的；农药喷洒机械进入农田后，自动调平控制系统开始工作，当遇到凹凸农田时，其作业不会因为土地不平整而上下摆动；此时倾斜检测装置将收集到的信号传送到单片机电路，经单片机处理后，输出相应脉冲信号，控制三位四通电磁换向阀和单向比例调速阀并驱动液压油缸完成喷药装置的自动调平；同时，喷药杆在倾斜过程中，角度传感器不断检测反馈当前的倾斜角度，由单片机比较反馈值和给定值之差，形成闭环负反馈调节系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俭，
申请(专利权)人：赵俭，
类型：发明
国别省市：辽宁;21