冲量式谷物流量传感器测产信号处理方法

作     者：魏新华 张进敏 但志敏 刘成良 Wei Xinhua;Zhang Jinmin;Dan Zhimin;Liu Chengliang

作者机构：江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013 上海交通大学机械与动力学院上海200240 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2013AA102307) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(苏财教(2011)8号) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第15期

页      码：222-228页

摘      要：为研究冲量式谷物流量传感器背景振动噪声的提取及剔除方法，以减小背景振动噪声对其测产精度的影响，设计了一套冲量式谷物流量传感器室内标定台架，通过变频调速器控制驱动电机实现输粮搅龙和刮板升运器转速的改变以模拟联合收割机的不同田间工况，并对双板差分冲量式谷物流量传感器的测产信号处理方法进行了研究。通过算术均值滤波初步滤除测量板和参考板输出信号中的随机噪声，通过对参考板滤波输出信号的离散傅里叶变换（discrete Fourier transform, DFT）提取背景噪声的频谱特性，通过测量板和参考板DFT结果的频域差分实现测量板输出信号中背景噪声的剔除，对频域差分结果进行离散傅里叶逆变换（inverse discrete Fourier transform, IDFT）即可得到剔除了背景振动噪声后的传感器输出信号，再对其进行二次算术均值滤波，即得到最终的测产输出信号。通过室内台架标定，建立了谷物籽粒流量与测产输出信号和升运器速度之间的标定模型，并进行了室内模拟测产试验。试验结果表明：谷物流量范围为0.5～2.3 kg/s时，在不同的变频调速器输出频率下，最大测产误差不大于3.1%，测产精度较高且比较稳定，频域差分处理方法能较好地实现双板差分冲量式谷物流量传感器背景振动噪声的剔除。该研究可为冲量式谷物流量传感器测产系统的开发提供参考。

主 题 词：传感器 信号处理 谷物 测产 噪声提取 噪声剔除 频域差分 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.15.029

馆 藏 号：203212472...