基于步进电机驱动的精量调节装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103262832103262832B(45)授权公告日2014.10.08(21)申请号201310147160.4CN203191829U,2013.09.11,CN2503911Y,2002.08.07,(22)申请日2013.04.25CN202144896U,2012.02.15,(73)专利权人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路审查员王夏冰38号(72)发明人蒋焕煜周鸣川卢劲竹(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林怀禹(51)Int.Cl.A01M7/00(2006.01)G05B11/42(2006.01)(56)对比文件CN102669079A,2012.09.19,CN101927220A,2010.12.29,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称基于步进电机驱动的精量调节装置(57)摘要本发明公开了一种基于步进电机驱动的精量调节装置。包括CCD摄像机、计算机、流量计、精量调节单元和步进电机驱动器；精量调节单元中步进电机输出轴与减速器输入轴相连，减速器输出轴与调节阀通过联轴器连接，第一齿轮固定在联轴器端面上并与第二齿轮相啮合，第二齿轮与角度传感器输出轴过盈配合，调节阀的输入端接药液输出管路，调节阀输出端经流量计与喷头连接；CCD摄像机与计算机通过以太网口电连接，计算机与控制器电连接并通过串行方式通讯，流量计与控制器电连接，控制器与步进电机驱动器电连接，角度传感器与控制器电连接。本发明通过步进电机与角度传感器形成闭环控制，实现药液流量的精确调制，减少植保作业中化学药剂的施用。CN103262832BCN103268BCN103262832B权利要求书1/1页1.一种基于步进电机驱动的精量调节装置，其特征在于：包括CCD摄像机（12）、计算机（13）、流量计（14）、精量调节单元（16）和步进电机驱动器（17）；精量调节单元（16）包括：安装底座（1）、控制器（2）、调节阀（3）、阀体支撑件（4）、联轴器（5）、第一齿轮（6）、第二齿轮（7）、减速器支撑件（8）、角度传感器（9）、减速器（10）、步进电机（11）；步进电机（11）输出轴与减速器（10）输入轴相连，减速器（10）输出轴与调节阀（3）通过联轴器（5）连接，减速器（10）通过减速器支撑件（8）与安装底座（1）固定，调节阀（3）通过阀体支撑件（4）与安装底座（1）固定，第一齿轮（6）固定在联轴器（5）端面上并与第二齿轮（7）相啮合，第二齿轮（7）与角度传感器（9）输出轴过盈配合，角度传感器（9）固定在减速器支撑件（8）上，调节阀（3）的输入端接药液输出管路，调节阀（3）输出端经流量计（14）与喷头（15）连接，通过步进电机（11）驱动减速器（10）带动调节阀（3）实现流量调节，同时控制器（2）读取流量传感器（14）数据完成流量反馈调节；CCD摄像（12）机与计算机（13）通过以太网口电连接，计算机（13）与控制器（2）电连接并通过串行方式通讯，流量计（14）与控制器（2）电连接，控制器（2）与步进电机驱动器（17）电连接，角度传感器（9）与控制器（2）电连接；所述的控制器（2）核心为单片机，并通过PID控制方法实现流量精量调制。2.根据权利要求1所述的一种基于步进电机驱动的精量调节装置，其特征在于：所述的阀体支撑件（8）底面上开有调节阀体支撑件位置的一对长方形槽孔，阀体支撑件（8）垂直侧面开有满足更换不同尺寸阀体的调节槽孔。2CN103262832B说明书1/3页基于步进电机驱动的精量调节装置技术领域[0001]本发明涉及一种精量调节装置，尤其是涉及农业工程领域中的一种基于步进电机驱动的精量调节装置。背景技术[0002]传统粗犷式喷雾方式使大量雾滴被施用到到作物周围土壤的表层，致使土壤盐碱化和“3s”即残留（residuce）、害物再猖獗（resurgence）和害物的抗药性（resistance）等环境问题日益加剧，同时过量的农药残留在农作物上又会引发食品安全问题，然而为了保证粮食稳产、增产又不得不施用化学药剂。精量技术能够有效的解决这一冲突，主要通过图像处理技术依据目标对象的有无、大小而进行调节喷施。该技术的引入不仅能减少喷施药剂使用量，同时结合机器视觉识别方法能够尽可能的在保证防治有效性的前提下减少农药的施用。[0003]在精量调节技术方面有通过对电磁阀进行PWM脉冲控制，该种方法主要通过调节单位时间内控制电磁阀的脉冲个数及脉脉宽，这种调节方式需要电磁阀持续动作耗能较大，同时由于高频电磁阀的高速开闭对电磁阀的耐磨性能也提出很高要求。发明内容[0004]本发明的目的在于提供