本文是国家863计划重大项目“水稻精准作业技术集成与应用(2006AA10A307)”中联合收割机测产系统研究的部分内容。在水稻收获测产系统中，稻谷含水率是准确计算产量的一个重要参数，采用稻谷含水率传感器在线测量稻谷含水率是测产系统的关键技术之一。 本文主要研究谷物联合收割机的谷物含水率在线测量传感器，包括传感器类型的选取、传感器尺寸的确定、传感器测量电路的研究以及取样装置的设计。 通过对各种谷物含水率在线测量方法的研究，选取电容法作为系统的测量方法。对同心圆式、平行板式、圆环式三种结构电容式传感器的对比试验结果表明，采用平行板式传感器测量的电容值与稻谷含水率相关性较好。对五种不同尺寸平行板电容传感器的试验结果表明：传感器尺寸8cm×8cm×4cm适宜本系统。 在对现有电容式传感器测量电路分析的基础上，设计了基于电容充放电原理和分压原理的测量电路。采用标准信号源产生频率范围1kHz—10MHz的信号，测量了不同含水率稻谷对应的峰值电压，通过分析峰值电压与含水率的相关性，得到较优的激励频率段为20kHz—200kHz。对ATMEGA16内部时钟产生的信号进行分析，采用ATMEGA16内部时钟产生20kHz的方波信号作为系统的激励信号源。采用温度传感器AD590实现温度补偿，通过试验确定温度补偿系数β=—26.366。由单片机直接提供的激励信号具有频率高，工作稳定，容易调试、结构简单，成本低等特点。 设计了一种专用的传感器取样装置，安装在收割机出粮口，收割的稻谷经导流板落入测量仓中，待测量仓装满稻谷后，测量稻谷含水率并释放稻谷，实现自动取样与测量。取样速度与收割机收割时的喂入量有关，通过试验可得平均取样时间约为18s。 试验结果表明，在稻谷含水率16％—28％范围内，测量误差小于3％。在收割机试验平台上进行的模拟收割试验表明，本文设计的传感器测得的稻谷含水率与KEET谷物含水率测量仪测得稻谷含水率最大偏差小于3％。