农业机械参数检测技术farm machinery parameter measuring technique

在农业机械的实验中，将被检测的非电物理量转换成电量，研究信号的放大和加工变换，信号的接收和显示及数据处理的方法。为农业机械理论研究和产品设计提供科学依据，也为评定农业机械产品（整机或部件）的制造质量（是否符合设计技术要求）、工作质量（能否满足农业技术要求）、技术经济指标(确定生产效率、功率消耗等)等提供测试数据。
从20世纪20年代末到50年代初，检测手段比较陈旧，测量仪器基本上是机械式或液压式的，随着电子工业的发展，一些国家开始采用电子管式测量仪器，在实验中应用非电量电测法。70年代中期以后，由于电子技术的高速发展，特别是大规模集成电路的应用，电子计算机技术、磁记录技术、无线电遥测技术等，逐渐在农业机械实验中得到广泛应用。现代农业机械检测技术的发展表现在：❶传感器、仪器设备向小型化、数字化、多用化、系列化以及非接触测量方向发展；
❷测试技术以自测法和遥测法取代跟踪法；
❸在大型农业机械上设置监测仪表；
❹实现实验过程和数据处理的自动化；
❺农业机械快速实验技术和模型实验技术。
检测实验的步骤参见农业生产过程参数检测技术。
检测技术的基本原理 利用传感器（或称变换器）将所需测得的非电量转换为电量，然后通过一定的测量电路及仪表，对此电量进行测量。常用的变换器有：电阻变换器、电容变换器、电感变换器、压电变换器、热电变换器、光电变换器、霍尔元件等，主要检测一些机械量(如力、位移、速度和加速度等)。
检测仪表及装置 主要有以下几种。
电测放大仪器：在农机测试系统中，通常将电桥电路及放大、滤波等电路，设计成专一的电测放大仪器，如电阻应变仪、电荷放大器等。利用记录仪器或数字显示仪表，检测放大的电信号，获得所需模拟记录曲线或打印成数组。
应变仪： 应变仪实际上是一个组合式放大仪器，主要由电桥、放大器、检波、滤波器、振荡器及稳压电源等组成。输出端为便于连接光线示波器、磁带记录器等，同时具有低阻或高阻输出接口。中国产电阻应变仪主要按被测物理量的变化频率分类，如静态电阻应变仪、动态电阻应变仪、超动态电阻应变仪等。❶静态电阻应变仪。主要用于测量静载荷作用下的物理量变化。对时间要求不高时，多用手动平衡静态电阻应变仪，为提高测试效率，可用自动平衡静态应变仪或数字显示打印自动记录。
❷静动态电阻应变仪。以测静态为主，也可测100～200赫以下动态应变。
❸动态应变仪。动态应变仪与记录仪器配套，测量工作频率0～2000赫动态应变。
❹超动态电阻应变仪：测量10千赫以上频率的动态应变。
采用低漂移运放构成的直流放大器可替代应变仪。
电荷放大器：压电变换器输出方式分电压和电荷两种，一般采用电荷输出，配用电荷放大器。
显示记录仪器：显示记录仪器是用来显示记录电信号以供观察和分析的仪表，常用的有以下几种。❶光线示波器。利用电磁原理，以感光方式得到所测非电量与时间关系的变化曲线。中国主要有SC16等型号光线示波器，工作频率0～5000赫。
❷笔录式记录器。具有笔式记录机构，可以直接在记录纸上记录所测电量与时间关系变化曲线。如中国产LZ-6型自动平衡式记录仪和X-Y函数记录仪。工作频率范围0～70赫。
❸磁带式记录器。利用硬磁材料的磁化，把非电量的模拟信号记录在磁带上的仪器，中国产磁带记录仪有SZ4型和CJ1型等。工作频率范围0～100千赫。
❹数字式记录器。有数字磁带机和数字打印机等。
信号分析及数据处理设备：目前在农机试验中大多数使用模拟记录器，其输出为记录曲线。对记录曲线的整理主要有两种方法。一种是对曲线进行各种计数统计处理，使之转化为数字的形式，以便于计算分析。另一种分析处理的方法是谱分析方法。利用谱分析可以确定机械的使用寿命，还可以研究拖拉机驾驶员座位的振动问题，找出对人体危害很大的低频(30赫以下)大振幅的振源，改进设计，从而提高驾驶员座位的舒适性。功率谱密度图也是室内模拟试验的依据。近年来，由于电子技术的迅速发展，快速傅里叶变换算法的广泛应用，出现了各种各样的信号分析和数据处理仪器。这种仪器有两类：一类是以通用计算机为中心，配置上各种设备，如美国的HP5451C；另一类是专用计算机，例如日本的7T17S，美国HP5423A等。通常具有下列功能：快速傅里叶变换、快速傅里叶逆变换、自动率谱、互功率谱、自相关、互相关、传递函数、相干函数等。