[发明专利]非接触式种箱料位实时监测系统

权利要求书

1.非接触式种箱料位实时监测系统主要由电容式传感器、电容采集模块、单片机控制模块、电源模块、USB通讯模块和上位机组成，其特征在于电容式传感器的极板两端分别与电容采集模块的激励端口EXCA和∑—△调制器的输入端通过同轴接口和屏蔽导线与电容采集模块连接，屏蔽导线和同轴接口的屏蔽端与PCB接地端连接，借助于PCap02芯片的寄生电容补偿功能实现外部寄生电容的自动补偿，以避免外部寄生电容对电容测量精度的影响；电容采集模块分别与单片机控制模块和电压转换模块连接，其中电容采集模块中的电容数字转换芯片通过I²C总线与单片机控制模块进行连接，实现编程和数据输出；单片机控制模块分别与上位机和电源模块连接，电源模块主要由车载±12V的稳压电源和电压转换模块组成，电压转换模块将车载±12V的稳压电源转换，稳定输出5V和3.3V电压以保证电容采集模块、单片机模块和其他电器元件的正常工作；上位机设有触摸屏作为人机交互的终端，通过虚拟仪器软件Labview设计人机交互的界面，操作人员通过该界面实时获取种箱料位的情况。

2.如权利要求1所述的非接触式种箱料位实时监测系统，其特征在于电容式传感器由平行对置的极板组成，如附图4所示，该结构的主要尺寸包括极板宽度W、极板长度L和极板间距d；如附图5所示，对置式平行极板安装在种箱两侧。

3.如权利要求1所述得非接触式种箱料位实时监测系统，其特征在于电容式传感器得极板表面喷涂有由超高分子聚乙烯（UHMWPE）膜所组成得绝缘保护层。

4.如权利要求1所述的非接触式种箱料位实时监测系统，其特征在于电压模块主要由车载±12V的稳压电源和电压转换模块组成，电压转换模块主要由LM7805芯片和LM1117芯片所组成的电压转换电路组成，LM7805芯片固定输出电压为5V,内部集成有过流和过载电路，其正常工作温度范围为-40℃~125℃，LM1117芯片固定输出电压为3.3V时，具有1%的精度，其正常工作温度范围为-40℃~125℃，适于播种机田间应用作业；LM7805电压转换电路可将车载±12V的稳压电源转换，稳定输出5V电压；LM1117电压转换电路可将5V电压转换稳定输出为3.3V电压，以保证单片机模块和电容采集模块的正常工作；LM7805和LM1117芯片所组成的电压转换模块适于排种器的田间工作温度，可以保证排种器排种实时监测系统的正常工作。

5.如权利要求1所述的非接触式种箱料位实时监测系统，其特征在于上位机设有具有触摸功能的平板电脑可通过虚拟仪器软件Labview实现人机交互，该监测系统通过Labview设置一个人机交互的操作界面，可以让操作人员能够实时了解种箱料位的情况，以便及时补种以免造成种箱排空而导致漏播。