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1、试述智能仪表系统在农业电气自动化中应用 摘要：随着我国经济的快速发展，越来越多的科学技术走出实验室，应用于生产之中。本文以智能仪表系统为主题，介绍智能仪表技术在现代农业电气自动化中的应用。关键字：智能仪表系统农业电气计算机实验室中图分类号：P634.3+6文献标识码：A文章编号：随着科学技术的进一步发展,仪表的智能化程度将越来越高。智能化测量控制仪表的发展也尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样的智能化测量控制仪表,如能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计,能够进行程序控温的智能多段温度控制仪,能够实现数字PID和各种复杂控制规律的智能式调节器,以及能够对各种谱图
2、进行分析和数据处理的智能色谱仪等。国际上智能测量仪表更是品种繁多。例如,美国HONEYWELL公司生产的DSTJ-3000系列智能变送器,能进行差压值状态的复合测量,能够对变送器本体的温度和静压等实现自动补偿,其精度可以达到0.1%FS;美国RACA-DANA公司的9303型超高电平表,利用微处理器消除电流流经电阻所产生的热噪声,测量电平可低达-77dB;美国FLUKE公司生产的超级多功能校准器5520A,内部采用了3个微处理器,其短期稳定性达到110-6,线性度可达到0.7510-6;美国FOXBORO公司生产的数字化自整定调节器,采用了专家系统技术,能够根现场参
3、数迅速地整定调节器,特别适合于对象变化频繁或非线性的控制系统。1智能仪表系统的工作原理了解智能仪表系统的工作原理是将其应用于各个领域的基础。智能仪表系统中其最主要的部分是传感器，传感器相当于智能仪表系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内Flas
4、hROM(闪速存储器)或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发和继电器触点等)。此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机PC机,由PC机进行全局管理。2智能仪表系统在农业中的应用7随着智能仪器以及农业现代化的发展，智能仪表系统逐渐走入农业产业化中，更好的为农业产业化做贡献，其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简
5、单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计
6、算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪的主要技术3智能仪表系统的功能特点3.1操作自动化7自动化的仪器操作使农业生产越来越倾向于自动化，减少了体力劳动，是农业越来越现代化。仪表的整个测量过程(如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据采集、传输与处理以及显示打印等)都用单片机或微控制器来控制操作,实现测量过程的全部自动化。3.2具有自测功能包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障
7、的原因。这种自测试可以在仪表启动时运行,同时也可在仪表工作中运行,极大地方便了仪表的维护。3.3具有数据处理功能数据处理功能是智能仪表的主要优点之一。智能仪表由于采用了单片机或微控制器,使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题,可以用软件非常灵活地加以解决。例如,传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压和电流等,而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量,而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值和统计分析等复杂的数据处理功能,不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来,而且有效的提高了仪表的测量精度。3.4具有友好的人机对话能力友好的人机对话能力是
