我国农业正在由传统粗犷式农业向现代精准农业发展,精准农业是信息技术、生物技术与农业生产相结合的新型农业,它的推广和应用是实现高效农业的基础,而可变量技术更是实施精准农业的重要手段。变量施肥能够有效地减少环境污染,提高作物品质和产量,减少化肥投入量,降低生产成本,具有很大的社会经济效益和生态效应,在现代化农业中具有战略意义。变量施肥的最终目标是根据土壤肥力和作物营养状况实现精准施肥,即根据田间实际需要精准控制单位面积的施肥量。精准实现单位面积的施肥量,需要根据当前目标施肥量和施肥机的行驶速度实时调节排肥口的出口流量。当前,排肥口的流量都是根据一段时间内的排肥量计算出的平均流量,而非实时流量,对排肥口的实时性能缺乏有效的评价方法；同时,对田间单位面积的实时施肥量尚无有效的检测手段,无法对变量施肥的实施效果给出合理的性能评价。本文针对排肥口流量无法实时测量和施肥机单位面积实时施肥量无法检测的现状,设计了一种基于皮带秤的变量施肥性能测试平台,该平台可以检测排肥口的实时流量,同时利用皮带秤的运行速度模拟施肥机的田间行驶速度,在室内实现施肥机单位面积实时施肥量的检测,为合理控制施肥机构的运行,实现田间精确施肥提供科学依据。本文采用所设计的基于皮带秤的变量施肥性能测试平台,针对外槽轮式施肥机构开展了相关性能测试实验,具体的研究内容和研究结论如下：(1)搭建了基于电子皮带秤的变量施肥机构施肥性能测试平台,该平台是以嵌入式WinCE系统为上位机,以单片机系统为下位机。在上位机中开发的MFC界面程序实现了触摸式人机操控和数据存储功能。下位机系统采用飞思卡尔MC9S12XS128为主控制器,实现了排肥口流量的实时检测功能。(2)以MCP2515 CAN控制器芯片为核心设计了一套CAN总线,通过软件配置总线通信协议实现了系统各个模块(速度检测模块、变量施肥控制器、目标施肥量决策模块)快速、可靠、稳定的数据通信。(3)设计了一套外槽轮变量施肥机构,采用步进电机作为驱动器,以MC9S12XS128单片机为主控器,实现了排肥口流量的准确控制。(4)针对所设计的外槽轮式变量施肥机构,应用基于皮带秤的性能测试平台开展了排肥口实时流量检测实验,实验结果表明：根据排肥口实时流量检测数据推算的排肥总量相对误差最大值为4.90%,平均值为2.38%,表现出较高的测量精度。同时通过研究表明：在槽轮开度不变时,排肥流量与外槽轮的转速成线性正比关系；当外槽轮转速不变时,槽轮开度和排肥流量成非线性正比关系。(5)推导了单位面积实时施肥量与槽轮转速和施肥机行驶速度之间的关系模型,进行了单位面积实时施肥量检测实验。同时,在设定目标施肥量不变的情况下,进行了单位面积实时施肥量控制实验,实验过程中,当改变施肥机行驶速度(皮带秤传输速度)时,依据所建立的控制模型,变量施肥控制器能有效调节槽轮转速,保持单位面积实时施肥量的稳定,实时施肥量平均值与目标施肥量的相对误差为3.36%,实时施肥量的相对波动率最大值为11.29%,均方差为4.02%。实验结果表明,本文设计的变量施肥性能测试平台能有效实现变量施肥机排肥口实时施肥流量的检测,有效实现单位面积实时施肥量的检测,并能对施肥机的实际施肥量的稳定性和准确性进行有效测定。