CN101446647B - 水稻直播机排种器排种状态红外监测传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水稻直播机排种器排种状态的红外监测传感器，包括分别设于排种管两侧的红外发射管及红外接收管、与红外接收管连接的比较器，红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较后输出一种子状态脉冲信号。本发明的监测结果准确，能及时对播种量进行实时监控，能有效减少漏播的情况出现。

Description

水稻直播机排种器排种状态红外监测传感器
技术领域
本发明涉及一种农业机械技术领域，是一种利用红外发射和接收技术检测水稻直播机排种口种子下落状态的传感器。
背景技术
水稻直播机能够减少水稻播种的工作量和种子量，但由于播种量现在一般为每穴2～6粒，如出现漏播将严重影响出苗率，进而影响水稻产量，因此对排种口的排种状态进行监测具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种监控准确的水稻直播机排种器排种状态的红外监测传感器。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种水稻直播机排种器排种状态的红外监测传感器，其包括分别设于排种管两侧的红外发射管及红外接收管、与红外接收管连接的比较器，红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较后输出一种子状态脉冲信号。
红外发射管为红外发射二极管，红外接收管为红外接收三级管。
红外发射二极管的正极与红外接收三级管的集电极连接至一电源VCC，红外发射二极管的负极与红外接收三级管的发射极分别通过一电阻接地，其中红外接收三级管的发射极还连接至比较器。
比较器的正输入端连接至红外接收三级管的发射极，负输入端接收一预设参考电压，输出端输出种子状态脉冲信号。
红外接收管的数量为多个，比较器也为多个，且比较器的数量与红外接收管一致，其中多个红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至多个比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较及线与处理后输出一种子状态脉冲信号。
多个红外接收管的集电极均连接至一电源VCC，发射极分别通过一电阻接地，其中，多个发射极还连接至多个比较器。
各个比较器的正输入端分别连接至各红外接收三级管的发射极，各个比较器的负输入端均接收一预设参考电压，各个输出端进行线与后输出种子状态脉冲信号。
红外接收管的数量为五，其分为上下两排布置，其中上排布置三个，下排布置两个。
红外接收管间的间距为2mm。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
本发明通过红外发射管及红外接收管对下落的种子进行监测，当有种子落下时，有一个或者几个红外接收管被遮挡，被遮挡的红外接收管工作状态发生变化，红外接收管将信号传送至比较器，比较器进行信号比较等处理后输出低电平，因此可根据本传感器输出的低脉冲信号判断落下种子的状态，监测结果准确，能及时对播种量进行实时监控，能有效减少漏播的情况出现。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为红外发射和红外接收原理图；
图3为红外发射管和红外接收管在排种口上的空间布置图；
图4为比较器的输入输出原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行描述。
如图1所示，一种水稻直播机排种器排种状态的红外监测传感器，其包括分别设于排种管两侧的红外发射管D1及红外接收管、与红外接收管连接的比较器，红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较后输出一种子状态脉冲信号。
如图2所示，红外发射管为红外发射二极管，红外接收管为红外接收三级管。
红外发射二极管的正极与红外接收三级管的集电极连接至一电源VCC，红外发射二极管的负极与红外接收三级管的发射极分别通过一电阻接地，其中红外接收三级管的发射极还连接至比较器。
比较器的正输入端连接至红外接收三级管的发射极，负输入端接收一预设参考电压，输出端输出种子状态脉冲信号。
如图2及图4所示，红外接收管的数量为多个，比较器也为多个，且比较器的数量与红外接收管一致，其中多个红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至多个比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较及线与处理后输出一种子状态脉冲信号。
如图2所示，多个红外接收管的集电极均连接至一电源VCC，发射极分别通过一电阻接地，其中，多个发射极还连接至多个比较器。
各个比较器的正输入端分别连接至各红外接收三级管的发射极，各个比较器的负输入端均接收一预设参考电压，各个输出端进行线与后输出种子状态脉冲信号。
如图3所示，红外接收管的数量为五个，其分为上下两排布置，其中上排布置三个，下排布置两个。
红外接收管间的间距为2mm。
红外发射接收原理参阅图2，红外发射二极管通过限流电阻R1接到电源上，限定红外发射电流为10mA，发出具有扩散的圆柱状红外信号；红外接收三级管和发射极负载电阻连接后形成一个发射极输出的放大电路，当接收到较强的红外信号时，接收管饱和导通，发射极输出为高电平；当接收到的红外信号微弱时，接收管截止，发射极输出低电平；当接收到的红外信号使接收管处于放大状态时，发射极输出电平在高电平到低电平之间变化。
依据图3中的红外接收三极管组的布置方式，所有的接收三极管在没有被遮挡时，接收红外发射二极管的红外信号而饱和导通，此时所有的输出端OUT0～OUT4全部输出高电平；当红外发射管和红外接收管之间由于下落的谷物种子遮挡时，此时红外接收管接收到的红外信号显著减少，不足以使被遮挡的红外接收管饱和导通，输出信号显著降低。
红外发射管和红外接收管布置参阅图2，红外发射管和红外接收管组正对安装在排种管的两侧，由于排种管的宽度为15mm，而接收管的管径为3mm，管间间距为2mm，依据图3的布置方式，红外接收管可以覆盖种子下落的宽度为15mm，红外发射和红外接收路径与排种口种子下落前进路径一致，完全可以监测种子下落的整个路径，即种子下落过程肯定会遮挡红外接收管组。
比较电路原理参阅图4，当没有种子落下时，所有的接收管全部饱和导通，比较器的5个输入端全部为高电平，而参考电平则是依据一定的策略固定在0～VCC之间的电压值，所以所有的比较结果是输出高电平，当有种子落下时，任何一个或者几个接收管就不能接收到红外信号，红外接收管输出电压低于参考电压，相当于相应的比较器输入为低电平，5个比较器输出进行线与，输出也是低电平，低脉冲宽度为100us～2ms之间。

Claims (5)

1.一种水稻直播机排种器排种状态的红外监测传感器，其特征在于包括分别设于排种管两侧的红外发射管及红外接收管、与红外接收管连接的比较器，红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较后输出一种子状态脉冲信号；
红外发射管为红外发射二极管，红外接收管为红外接收三级管；
红外发射二极管的正极与红外接收三级管的集电极连接至一电源VCC，红外发射二极管的负极与红外接收三级管的发射极分别通过一电阻接地，其中红外接收三级管的发射极还连接至比较器；
比较器的正输入端连接至红外接收三级管的发射极，负输入端接收一预设参考电压，输出端输出种子状态脉冲信号；
红外接收管的数量为多个，比较器也为多个，且比较器的数量与红外接收管一致，其中多个红外接收管根据种子落下的情况将接收红外发射管的信号结果传送至多个比较器，比较器根据预设的参考电压与信号电压进行比较及线与处理后输出一种子状态脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的红外监测传感器，其特征在于：多个红外接收管的集电极均连接至一电源VCC，发射极分别通过一电阻接地，其中，多个发射极还连接至多个比较器。
3.根据权利要求2所述的红外监测传感器，其特征在于：各个比较器的正输入端分别连接至各红外接收三级管的发射极，各个比较器的负输入端均接收一预设参考电压，各个输出端进行线与后输出种子状态脉冲信号。
4.根据权利要求1或2或3所述的红外监测传感器，其特征在于：红外接收管的数量为五，其分为上下两排布置，其中上排布置三个，下排布置两个。
5.根据权利要求4所述的红外监测传感器，其特征在于：红外接收管间的间距为2mm。
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