國內(nèi)糧情測(cè)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
? 糧情測(cè)控技術(shù)是科學(xué)保糧的關(guān)鍵技術(shù)之一,目前國內(nèi)已有數(shù)十家企業(yè)生產(chǎn)糧情測(cè)控系統(tǒng)產(chǎn)品,品種繁多,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各異,但其基本功能無外乎糧倉內(nèi)外溫濕度檢測(cè)、糧食內(nèi)部溫度檢測(cè)及分析、通風(fēng)機(jī)械的控制等幾項(xiàng),鑒于糧食儲(chǔ)藏的特殊性,系統(tǒng)功能的重點(diǎn)放在了儲(chǔ)糧內(nèi)部溫度的檢測(cè)和分析上。糧情測(cè)控系統(tǒng)可以根據(jù)采用的溫度傳感器和通信方式的不同進(jìn)行如下分類：
1.按溫度傳感器分類
? 通常糧情測(cè)控系統(tǒng)主要選用熱敏電阻、數(shù)字式溫度傳感器作為溫度傳感器,也有選用其它溫度傳感器例如PN結(jié)型溫度傳感器的糧情測(cè)控系統(tǒng)。
1．1．熱敏電阻
? 以溫度變化導(dǎo)致阻值的變化為工作原理的熱敏電阻,因其具有成本低、體積小、簡(jiǎn)單、可靠、響應(yīng)速度快、容易使用等特點(diǎn),在多項(xiàng)溫度測(cè)量應(yīng)用中受到廣泛歡迎,同樣也是國內(nèi)糧情測(cè)控系統(tǒng)采用最多的溫度傳感器。熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)較高,室溫電阻通常也較高,因此其自身發(fā)熱較小,信號(hào)調(diào)節(jié)較為簡(jiǎn)單。熱敏電阻的缺點(diǎn)是互換性差,溫度與輸出阻值之間呈非線性關(guān)系。熱敏電阻分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻兩種,但在溫度測(cè)量應(yīng)用中,正溫度系數(shù)熱敏電阻較少得到采用,更多采用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。以下提及的熱敏電阻均指負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
? 采用熱敏電阻作為溫度傳感器的糧情測(cè)控系統(tǒng)的硬件由上位機(jī)、通信接口電路、智能分機(jī)、溫度分線器、測(cè)溫電纜、濕度分線器、測(cè)濕探頭和通風(fēng)控制器組成,典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在上位機(jī)上運(yùn)行糧情測(cè)控系統(tǒng)軟件,對(duì)檢測(cè)到的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,根據(jù)糧倉內(nèi)外溫濕度條件判斷是否可以進(jìn)行通風(fēng),手動(dòng)或自動(dòng)控制通風(fēng)機(jī)械的啟動(dòng)和停止。
? 通信轉(zhuǎn)換電路分為內(nèi)置式和**式兩種,主要完成兩種通信協(xié)議之間的銜接轉(zhuǎn)換功能。智能分機(jī)是由微處理器、A/D轉(zhuǎn)換電路和通信電路等組成,主要功能包括接收上位機(jī)下達(dá)的指令、將現(xiàn)場(chǎng)采集上來的模擬信號(hào)數(shù)字化、向上位機(jī)傳送數(shù)字化的溫濕度值、向通風(fēng)控制器下達(dá)啟動(dòng)或停止指令等。溫濕度分線器主要完成接收智能分機(jī)下達(dá)的指令、將模擬開關(guān)切換到指定的溫濕度測(cè)量點(diǎn)等功能。通風(fēng)控制器主要功能是根據(jù)智能分機(jī)下達(dá)的指令控制通風(fēng)機(jī)械的啟動(dòng)和停止。智能分機(jī)與溫濕度分線器和通風(fēng)控制器之間均采 用單根多芯電纜連接,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、維護(hù)方便、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。
? 采用熱敏電阻作為溫度傳感器的測(cè)溫電纜是糧情測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分,它是將多個(gè)熱敏電阻置入一根測(cè)溫電纜之中,電纜內(nèi)加細(xì)鋼絲繩提高抗拉強(qiáng)度、外加絕緣護(hù)套密封防腐。采用熱敏電阻作為溫度傳感器的糧情測(cè)控系統(tǒng)的溫度檢測(cè)范圍一般在－40℃～＋50℃之間,檢測(cè)精度為±1℃,完全滿足糧情溫度檢測(cè)的需要。根據(jù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),一般在單根測(cè)溫電纜上置入3～4個(gè)熱敏電阻,特別適合房式倉儲(chǔ)糧環(huán)境。
1．2．?dāng)?shù)字式溫度傳感器
? 數(shù)字式溫度傳感器的種類也不少,但用于糧情測(cè)控系統(tǒng)的溫度傳感器主要是Dallas的DS18x20系列溫度傳感器,其溫度檢測(cè)范圍為－55℃～＋125℃,檢測(cè)精度為±0.5℃。DS18x20采用1－WireTM接口,封裝形式有PR－35和SSOP－16兩種,糧情測(cè)控系統(tǒng)中采用的是PR－35封裝。DS18x20采用9個(gè)位表示測(cè)溫點(diǎn)的溫度值,每個(gè)DS18x20內(nèi)部都設(shè)置有一個(gè)單一的序列號(hào),因此可以使多個(gè)DS18x20共存于同一根數(shù)據(jù)傳輸線上。DS18x20內(nèi)部分為4個(gè)部分：1、64位序列號(hào);2、保存臨時(shí)數(shù)據(jù)的8字節(jié)片內(nèi)RAM;3、保存永久數(shù)據(jù)的2字節(jié)
