小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)研究
定 價：49.8 元
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- 作者：趙麗清尚書旗等著
- 出版時間：2022/3/1
- ISBN：9787111697268
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：S5
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
小區(qū)作物收獲后的考種是農(nóng)業(yè)科研中的關鍵環(huán)節(jié)。試驗小區(qū)雖然面積小,但處理程序多，及時進行含水率和產(chǎn)量測試，可有效地防止材料混雜和外界環(huán)境對數(shù)據(jù)準確性產(chǎn)生影響。目前，國外已經(jīng)實現(xiàn)了對晾曬或者烘干后的小區(qū)作物進行含水率、容重和重量三參數(shù)一次性智能測量，測產(chǎn)裝置也可置于小區(qū)作物收獲機上與GPS和機載平板計算機組成機載測產(chǎn)系統(tǒng)。由于缺乏深入的基礎理論研究，國內(nèi)報道的測產(chǎn)系統(tǒng)只能測試含水率和重量兩個參數(shù)，且含水率精度及其重復性難以滿足科研需要。本書基于小區(qū)作物含水率測量與籽粒測產(chǎn)裝置的研究成果，系統(tǒng)地介紹了小區(qū)作物含水率測量與射頻介電常數(shù)的關系，詳細介紹了小區(qū)作物測產(chǎn)系統(tǒng)的機械系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、軟件算法以及測產(chǎn)過程中使用的先進技術。本書旨在為農(nóng)業(yè)工程專業(yè)實驗室的設計人員、研究人員和控制類研究人員提供參考和幫助，也可供電氣、電子類實驗室的科研人員和教學人員參考。
目前，種子的培育已上升至國家戰(zhàn)略。種質資源是種業(yè)的“芯片”，是種業(yè)原始創(chuàng)新的物質基礎。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中基本的生產(chǎn)資料，對我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的貢獻率達到了30%，但我國由于種子保存、測產(chǎn)等技術不成熟，造成了大量作物種子的浪費。近年來，我國已成為種子凈進口國。因此，實現(xiàn)小區(qū)育種的智能化測產(chǎn)成為迫切需要解決的問題。良好種子的培育需要進行田間育種試驗，育種小區(qū)作物種子收獲是田間育種試驗的終環(huán)節(jié)，收獲的效率、測量的準確性將直接影響作物種子的質量。本書主要針對小區(qū)作物種子收獲時的測產(chǎn)系統(tǒng)進行研究，通過研究提出的智能式小區(qū)測產(chǎn)系統(tǒng)可實現(xiàn)作物種子的全程自動化測量，且測產(chǎn)系統(tǒng)的測試量多（包括各種小區(qū)作物品種的籽粒）、測試參數(shù)多（包括種子含水率、容重、重量等）。相信本書提出的系統(tǒng)將對作物測產(chǎn)有很大的指導意義，將很大程度上填補國內(nèi)作物測產(chǎn)系統(tǒng)技術的空缺。本書主要闡述小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的研究，共11章：第1章主要介紹小區(qū)作物含水率的測量方法——射頻介電測量法；第2章介紹了小區(qū)作物測產(chǎn)系統(tǒng)的功能和方案設計；第3、第4章舉出具體實例來驗證測產(chǎn)系統(tǒng)可應用于小區(qū)常見作物的測量，是前幾章理論的實踐；第5，第6章討論了含水率測量系統(tǒng)的軟硬件設計思路和水分傳感器的適用性；第7~第9章介紹了測產(chǎn)系統(tǒng)的智能算法和先進的數(shù)據(jù)處理技術；第10、第11章討論了系統(tǒng)的可應用性和前景展望。本書中提到的小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置在測量精度和穩(wěn)定性上能夠達到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的性能指標，目前已經(jīng)被泰安市農(nóng)業(yè)科學研究院、郯城縣種子公司、山東金惠種業(yè)有限公司、青島農(nóng)業(yè)大學等單位采購，未來有很大的推廣空間。本書注重原理，聯(lián)系應用，不僅能使讀者全面了解小區(qū)作物含水率測量的基本原理和方法，而且能啟發(fā)思維，引導讀者步入自主創(chuàng)新的道路，對以后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大的借鑒作用。本書由趙麗清、尚書旗、楊然兵、王東偉、殷元元、高連興著。其中，尚書旗、王東偉對全書各章進行了內(nèi)容規(guī)劃和選擇，高連興參與了校改，并反復多次進行了細致修改，終由趙麗清統(tǒng)稿和定稿。由于作者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請各位讀者批評指正。
前言
第1章緒論1
11研究目的及意義1
12國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
121作物小區(qū)智能測產(chǎn)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀2
122作物含水率檢測技術介紹5
123作物介電特性的基本理論6
124國內(nèi)外射頻介電作物含水率測量儀器的應用現(xiàn)狀7
125國內(nèi)外射頻介電作物含水率測量技術研究現(xiàn)狀8
13射頻介電測量原理及其數(shù)學模型10
131介電譜簡介10
132射頻介電測量技術簡介10
133基于平行板電容器的復電容計算模型11
134平行板電容器的校準11
14射頻阻抗分析理論12
141阻抗分析技術簡介12
142軟件定義無線電思想15
143射頻直接頻率合成15
144阻抗校準理論16
15主要研究內(nèi)容17
16技術路線18
17擬解決的關鍵問題19
18本章小結19
第2章小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量測試系統(tǒng)的功能及方案設計20
21作物小區(qū)簡介20
22小區(qū)作物測產(chǎn)收獲與考種要求20
23智能式小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的性能指標分析21
24智能式小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的組成及工作模式21
241智能式小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的組成21
242智能式小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的工作模式22
25智能式小區(qū)作物含水率與產(chǎn)量綜合測試系統(tǒng)的技術方案22
26本章小結23
第3章花生含水率測試影響因素的關系研究及數(shù)學模型建立24
31試驗材料及樣品的制備24
311試驗材料24
312花生樣品的制備24
313烘干法標定樣品的含水率24
32試驗數(shù)據(jù)智能采集平臺的設計26
33試驗數(shù)據(jù)采集方案27
34花生含水率測試影響因素分析28
341花生含水率與電容的相關性研究28
342溫度對含水率-電容關系的影響分析31
343容重-含水率關系研究44
35花生含水率多參數(shù)回歸模型的建立47
351小二乘法47
352花生含水率多參數(shù)回歸模型的建立47
36花生含水率回歸模型的檢驗49
361擬合程度檢驗49
362回歸方程的顯著性檢驗50
363多重共線性的判別50
364回歸系數(shù)的顯著性檢驗51
37花生含水率測量數(shù)學模型的分析與選擇51
371未進行容重修正的數(shù)學模型的擬合度分析51
372進行容重修正的數(shù)學模型的擬合度分析53
38本章小結54
第4章玉米含水率測試影響因素的關系研究及數(shù)學模型建立55
41影響因素分析55
411谷物的品種及其粒型55
412谷物的溫度和外加電場測試頻率55
413谷物的容重56
414環(huán)境濕度56
42樣品的制備56
421試驗材料56
422主要試驗設備56
423玉米樣品的制備57
43測量方法57
431介電常數(shù)的測量方法57
432含水率的測量方法58
433溫度的測量方法59
434容重的測量方法59
44主要因素對玉米介電常數(shù)的影響59
441玉米樣品的參數(shù)59
442頻率對介電常數(shù)的影響60
443溫度對介電常數(shù)的影響62
444含水率、容重對介電常數(shù)的影響64
45玉米籽粒含水率預測模型的建立65
451數(shù)據(jù)的分析及處理方法65
452模型的建立及評估66
46本章小結69
第5章作物含水率測量系統(tǒng)的設計71
51作物含水率測量電路的組成71
52作物含水率測量電路的設計71
521作物含水率測量電極裝置的設計72
522電容-頻率轉換器的設計73
523整數(shù)分頻器的設計74
524溫度變送器電路的設計74
525稱重傳感器變送電路的設計75
526顯示模塊76
53射頻阻抗分析儀的硬件設計77
531射頻阻抗分析儀板卡架構的設計77
532阻抗測試頭78
533矢量射頻收發(fā)器的設計79
534數(shù)字信號處理單元84
535電源樹及電源系統(tǒng)86
536印制電路板的設計88
54含水率測量單元的軟件設計88
541主程序的設計88
542阻抗測量子程序的設計88
543溫度測量子程序的設計89
544頻率測量子程序的設計90
545重量測量子程序的設計90
546串口通信子程序的設計90
55本章小結91
第6章水分傳感器的性能評估及誤差分析92
61水分傳感器對花生含水率的適用性檢測92
611水分測定儀對花生含水率檢測的性能測試92
612誤差來源分析92
62水分傳感器對玉米含水率的適用性檢測94
621性能評估94
622導致誤差的因素分析96
63本章小結97
第7章小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的結構及軟硬件設計98
71小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的設計98
711小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的軟件設計98
712小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的硬件設計98
72小區(qū)作物智能測產(chǎn)主機關鍵部件的設計99
721定容取樣機構限位部件的結構設計100
722定容取樣機構測量部件的結構設計100
723稱重料斗防抖機構的結構設計101
73小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置電路相同部分的設計102
731主控制器小系統(tǒng)的設計102
732智能測產(chǎn)裝置電源供電系統(tǒng)的設計102
733測產(chǎn)主機與手持端雙模通信電路系統(tǒng)的設計104
74小區(qū)作物智能測產(chǎn)主機電路系統(tǒng)的設計105
741稱重電路的設計105
742驅動電路系統(tǒng)的設計106
75智能手持端電路系統(tǒng)的設計108
751電容觸摸液晶屏控制電路的設計108
752測試數(shù)據(jù)存儲電路的設計110
753USB接口電路的設計110
76小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的軟件設計111
761智能手持端的軟件設計111
762小區(qū)作物智能測產(chǎn)主機的軟件設計111
77本章小結112
第8章小區(qū)作物機載智能測產(chǎn)系統(tǒng)的軟件算法及技術研究113
81小區(qū)作物機載智能測產(chǎn)系統(tǒng)的組成113
82地塊識別算法研究114
821射線法小區(qū)識別技術114
822數(shù)學原理115
823地塊識別算法的軟件實現(xiàn)117
83機載終端測產(chǎn)軟件的技術研究118
831機載終端測產(chǎn)軟件的結構118
832機載終端測產(chǎn)軟件的界面設計118
833機載測產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢119
8343D產(chǎn)量圖生成技術120
84本章小結121
第9章測產(chǎn)系統(tǒng)抗振動干擾性能的測試及濾波器設計122
91振動信號測試原理122
911測試方案的設計122
912振動信號的描述122
913振動信號的分析方法122
92收獲機振動試驗系統(tǒng)的構成123
93收獲機振動試驗125
931測試方案與傳感器測點布置125
932動態(tài)信號分析儀的數(shù)據(jù)文件設置126
933動態(tài)信號分析儀的參數(shù)設置126
934動態(tài)信號分析儀的數(shù)據(jù)回收128
94振動試驗的結果與分析128
941時域分析128
942頻域分析132
95稱重濾波器的設計134
96本章小結135
第10章小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的性能試驗136
101小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的構成136
102小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的開機及測試過程136
1021開機過程136
1022測試過程137
103智能測產(chǎn)裝置的性能試驗及數(shù)據(jù)分析139
104小區(qū)作物智能測產(chǎn)裝置的含水率重復性對比試驗及數(shù)據(jù)分析140
105機載智能測產(chǎn)裝置的性能試驗及數(shù)據(jù)分析140
106本章小結141
第11章結論和展望142
111結論142
112創(chuàng)新點143
113展望143
參考文獻144
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