在农业机械的性能研究和鉴定试验中,农机具的行进速度是一个十分重要的参数。 在我国,测量速度的典型方法主要有标杆法、五轮仪法、雷达测速法。在农业机械的研究鉴定中,采用较多的是标杆法和五轮仪法。其中标杆法用于要求不高的简易测量,五轮仪法则用于比较正式的测量。根据测量原理及实践可知:五轮仪用在坚硬平直的公路上测速,效果比较理想。因此,目前汽车行业普遍采用这种方法。对于农机具的田间测量来说,由于地表不平整、不坚硬、有根茬、秸秆,会给五轮仪的测量结果带来很大的误差和波动性。 本课题的主要目的是研制一种面向农机具田间测速、测距的双轮测量装置,思路是通过对双轮速度信号的在线处理,排除地表状态引起的随机误差,使测量结果更准确。这是对传统单轮五轮仪法的改进。主要有: 第一,设计制作了双轮测量装置。为了适应传感器的安装同时满足双轮测量的特点,对该装置结构进行了特殊设计和加工。 第二,根据农机具工作的速度范围,为了得到尽量接近瞬态的速度测量效果,选择每周输出360个脉冲的增量式光电编码器作为速度传感器。为了安装编码器同时便于对其进行同轴度调节,设计了相关的机构——桥形支架和爪形连接器。 第三,测量装置上配备了整个测量系统的控制核心——单片机系统、数据输出设备——微型打印机,供电设备——12V电瓶和稳压电路。整体装置在结构和功能上,满足了田间数据采集以及在线连续测速的要求。本文也对测量系统的硬件设计,相关的软件设计进行了介绍。 第四,设计并进行了大量的试验,用以了解测量系统的系统误差和随机误差,并对引起误差的因素进行了分析,提出了减小误差的方案。 第五,在具有农田特点的地表进行了双轮与单轮的对比试验,通过分析推导出适于该地况测量的双轮最优值算法,利用方差分析及类似的方法总结出,使用该算法得到的测量值更接近真实值。整体系统的测量精度可达到1%。 第六,为了提高系统工作的稳定性和可靠性,提出了相关的抗干扰措施。