Электроакустические ПП преобразуют звук в электрические сигналы и применяются, в основном, при контроле уровня материала или в качестве датчиков прохождения объектов, в т.ч. и биологических. Индукционные генераторные ПП (преимущественно, с переменным воздушным зазором) применяются для преобразования линейной или угловой скорости объекта в электрические сигналы. Несмотря на значительные недостатки (низкая чувствительность, большая погрешность, необходимость усиления сигнала) эти преобразователи одни из самых распространенных. Параметрические ПП применяют для определения положения МСА относительно токопроводника, заложенного в почву, в системах автоматического вождения. В ультразвуковых ПП использована возможность направления и отражения ультразвука. Применяются в схемах контроля прохождения объектов, например, для обнаружения объектов - кроны деревьев при опрыскивании гербицидами, а также для контроля расстояния между корпусом или электродом и поверхностью почвы.
Проанализируем, какие первичные преобразователи (датчики) можно применить для осуществления процесса копирования электродной системы микрорельефа поверхности почвы. Контактные датчики широко применяются на МСА. Единственное ограничение, применительно для ЭТК - из-за нахождения ПП в электрическом поле высокой напряженности характеристики датчика контактного типа могут сильно изменяться под влиянием этого внешнего фактора. Применение индуктивных датчиков в ЭТК также возможно. Отклонение рабочего органа при реагировании на колебания, связанные с микрорельефом, вызывает появление сигнала. Ограничения по применению индуктивных ПП: высокая потребляемая мощность; необходимость питания переменным током высокой частоты; относительная сложность конструкции. При выборе из этих двух типов датчиков предпочтение отдавалось контактным ПП.
Фотоэлектрические ПП применяются в системах автоматического направленного движения и могут копировать базовую линию (рядок растений, борозду и т.д.) в горизонтальной плоскости. Применить для копирования электродной системой микрорельефа поверхности почвы (в вертикальной плоскости) затруднительно. Это же относится и к светочувствительным ПП. Электроакустические ПП в копирующих устройствах современных МСА применяются редко. Исключение вращающихся частей в электродных системах ЭТК делает невозможным применение индукционных датчиков в САУ копирования. Применение ультразвуковых ПП перспективно, можно использовать одно из свойств ультразвука - отражение от препятствий. Однако копирующих устройств, работающих на этом принципе, в современных МСА почти нет. Итак, в настоящее время в ЭТК при осуществлении процесса копирования целесообразно использование в качестве первичного преобразователя контактного ПП. Применение других ПП преждевременно, или невозможно, или усложняет конструкцию.
Рассмотрим особенности процесса копирования рельефа поверхности почвы. Контролируемым параметром при копировании является высота хода электродов над поверхностью почвы. Для анализа особенностей копирования электродной системой ЭТК микрорельефа поверхности почвы воспользуемся известными материалами в области САК и САР технологических процессов МСА [133, 135]. В качестве первичного преобразователя используем ПП с двумя пружинными контролирующими щупами, разнесенными по вертикали на величину зоны нечувствительности 2Δ. Отклонение в пределах этой зоны не вызывают появления сигнала. Выход контролируемого параметра за пределы +Δ или -Δ приводит к замыканию герметизированного контакта верхнего или нижнего пружинного щупа и посылке сигнала в усилительно-преобразовательное устройство. В данном случае используем контактные ПП магнитного действия, естественно, не исключается возможность применения и других ПП.
Как отмечалось выше, кратковременные отклонения от заданной высоты не вызывают появления сигнала благодаря зоне нечувствительности и электрическому фильтру усилительно-преобразовательного устройства, которые не пропускают информацию о таких выбросах. Параметры зоны нечувствительности и фильтра выбираются из подобного [133] условия σz вых=f(Δz0, τпор), где σz вых- среднее квадратичное отклонение от заданной высоты на выходе системы "человек-оператор-ЭТК - система копирования микрорельефа почвы"; Δz0 - зона нечувствительности датчика по высоте; τпор - минимальная (пороговая) длительность выброса контролируемого параметра, на которую должен реагировать оператор.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.