[發(fā)明專利]非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110965305.6
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113503939A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡斌;徐洛川;王劍;羅昕;毛自斌;蔡一全;蔡會
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學(xué)
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)主要由電容式傳感器、電容采集模塊、單片機控制模塊、電源模塊、USB通訊模塊和上位機組成，其特征在于電容式傳感器的極板兩端分別與電容采集模塊的激勵端口EXCA和∑—△調(diào)制器的輸入端通過同軸接口和屏蔽導(dǎo)線與電容采集模塊連接，屏蔽導(dǎo)線和同軸接口的屏蔽端與PCB接地端連接，借助于PCap02芯片的寄生電容補償功能實現(xiàn)外部寄生電容的自動補償，以避免外部寄生電容對電容測量精度的影響；電容采集模塊分別與單片機控制模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，其中電容采集模塊中的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片通過I²C總線與單片機控制模塊進(jìn)行連接，實現(xiàn)編程和數(shù)據(jù)輸出；單片機控制模塊分別與上位機和電源模塊連接，電源模塊主要由車載±12V的穩(wěn)壓電源和電壓轉(zhuǎn)換模塊組成，電壓轉(zhuǎn)換模塊將車載±12V的穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換，穩(wěn)定輸出5V和3.3V電壓以保證電容采集模塊、單片機模塊和其他電器元件的正常工作；上位機設(shè)有觸摸屏作為人機交互的終端，通過虛擬儀器軟件Labview設(shè)計人機交互的界面，操作人員通過該界面實時獲取種箱料位的情況。

2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于電容式傳感器由平行對置的極板組成，如附圖4所示，該結(jié)構(gòu)的主要尺寸包括極板寬度W、極板長度L和極板間距d；如附圖5所示，對置式平行極板安裝在種箱兩側(cè)。

3.如權(quán)利要求1所述得非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于電容式傳感器得極板表面噴涂有由超高分子聚乙烯（UHMWPE）膜所組成得絕緣保護(hù)層。

4.如權(quán)利要求1所述的非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于電壓模塊主要由車載±12V的穩(wěn)壓電源和電壓轉(zhuǎn)換模塊組成，電壓轉(zhuǎn)換模塊主要由LM7805芯片和LM1117芯片所組成的電壓轉(zhuǎn)換電路組成，LM7805芯片固定輸出電壓為5V,內(nèi)部集成有過流和過載電路，其正常工作溫度范圍為-40℃~125℃，LM1117芯片固定輸出電壓為3.3V時，具有1%的精度，其正常工作溫度范圍為-40℃~125℃，適于播種機田間應(yīng)用作業(yè)；LM7805電壓轉(zhuǎn)換電路可將車載±12V的穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換，穩(wěn)定輸出5V電壓；LM1117電壓轉(zhuǎn)換電路可將5V電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定輸出為3.3V電壓，以保證單片機模塊和電容采集模塊的正常工作；LM7805和LM1117芯片所組成的電壓轉(zhuǎn)換模塊適于排種器的田間工作溫度，可以保證排種器排種實時監(jiān)測系統(tǒng)的正常工作。

5.如權(quán)利要求1所述的非接觸式種箱料位實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于上位機設(shè)有具有觸摸功能的平板電腦可通過虛擬儀器軟件Labview實現(xiàn)人機交互，該監(jiān)測系統(tǒng)通過Labview設(shè)置一個人機交互的操作界面，可以讓操作人員能夠?qū)崟r了解種箱料位的情況，以便及時補種以免造成種箱排空而導(dǎo)致漏播。