（3）割台高度传感器

在收割机经过没有作物的地块或者在转弯或停止工作时，割台会自动升高，这个时候割台高度传感器就会向

谷物测产系统发出信号，在收到信号后系统就会做出相应的反应以停止产量的计算。本系统采用欧姆龙的E4PA-LS400-M1-N超声波位移传感器，外界色彩和自身材质对它没有影响，可以用带温度补偿功能设定插头简单地设定       图2-4 超声波位移传感器

测量范围，并带有防止相互干扰的功能。它的工作原理非常简单，与我们初中学过的声学物理知识一样，是通过发射和接受反射声波，利用来回时间来计算距离。本传感器可以检测固体、液体、粉体，但检测依不同的检测物体的表面状态而变动，所以检测物表面的状态很重要，在测量时必须要准确检测表面起伏或有角度的检测物体，其倾斜角容许范围在3°以下。图2-4为欧姆龙E4PA-LS400-M1-N超声波位移传感器。

（4）籽粒流量传感器

考虑到体积式流量计由于其所占空间大，精度不高，受外震动干扰；而质量式流量计其中的γ射线式虽然精度高，但造价昂贵、且对人体危害性极大；另一种冲量式则是受震动、收割机速度、割幅宽度的变化等因素影响大，且受力检测不稳定等原因。所以本系统决定采用激光阵列式谷物质量流量计来检测谷物的流量。其原理结构图如图2-5。

图 2-5 激光阵列式谷物质量流量计

其工作原理是3处传送带将7处未刮平的谷物向左传送，在经过5刮板的时候就会刮平进入4区域激光阵列检测区，1 处安装了几组激光测距传感器以检测出该区域谷物的厚度h，2处为转速传感器，可以测出转动轴的转速n，而6则是确保其工作稳定性的扭簧，可以根据通过刮平板的谷物状态来实时调节力度。最后可以根据公式2-3来计算出此时谷物的质量流量。

    其中F(t)为谷物质量流量（单位kg），w为传送带的宽度（单位m），d为皮带轮的直径（单位m)，ρ为谷物的容重(kg/m3)[10]。

（5）籽粒含水率传感器和籽粒含杂率传感器

籽粒的含杂率和含水率是测量谷物净重量的两个重要的参数。储存到储粮箱的谷物籽粒并不是绝对纯净的，其中含有其他的杂质和籽粒自身所含的水分，而我们所要计算的是谷物的净重量，是不含杂质和水分的，因此在计算之前先要把杂质和水分减掉，就需要含杂率传感器和含水率传感器了。籽粒含水率传感器的工作原理是基于近红外光谱吸收，特定波长的光线经过固体物料反射后的衰减程度与固体物料中的水份浓度之间存在着一定的关系，水分含量越高，那么它的衰减程度就越高。图2-6为H-BD5-MS4810DRAS便携式近红快速水分测试仪。

图 2-6 便携式近红快速水分测试仪来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

主要传感器位置分布如图2-7。图2-7 传感器分布图

2。4 系统的三大技术支撑

2。4。1 遥感技术

RS技术即遥感技术（Remote Sensing，简称RS），它是利用地球外层空间的卫星对地球表面土地进行监测，把地表上各类地理信息进行处理分析，以图像的方式显示出来，从而实现了远距离监测和控制。可应用于植被资源调查、作物产量估测、病虫害预测等方面[11]。它的优势在于可以远距离不接触地物的情况下，对地物的各种状态进行监测，并迅速得到其各种信息，是一种整体监测的技术。通过遥感技术，可以实时的观测农田作物生长等各方面的情况，从而获得地理形态、土地环境、生长趋势等消息。由于RS技术的整体观测性和快速客观性，使得它在精准农业中得到了广泛的使用，已经成为了获取信息的最有力工具之一。