紅外光電探測(cè)器在靜電對(duì)靶噴霧中的工作原理及應(yīng)用

概述：詳細(xì)介紹了紅外光電探測(cè)器，以及用紅外光電探測(cè)器探測(cè)棉花的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶噴霧的設(shè)計(jì)。

農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，先進(jìn)的植保技術(shù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)豐收的保障，現(xiàn)代植物病蟲(chóng)害防治仍然以化學(xué)藥劑防治為主，我國(guó)常規(guī)施藥方法和施藥器械落后，大量農(nóng)藥流失到水體、土壤和大氣中，農(nóng)藥的利用率低，防治成本高，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)某些害蟲(chóng)防治效果欠佳，先進(jìn)的施藥方法和施藥器械的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,降低生產(chǎn)成本,特別是保護(hù)環(huán)境具有重要的作用。對(duì)靶噴霧是新近發(fā)展起來(lái)的高效低污染施藥新技術(shù)，AGTECH公司研制的“Tree-sense”智能噴霧器采用了“沙漠風(fēng)暴”中使用的探測(cè)敵人坦克的三維圖像傳感器，它能夠根據(jù)作物的距離、形狀進(jìn)行有效噴;DURAND WAYLAND公司的“Smart Spray”噴霧器、“Tree-see”噴霧器使用了先進(jìn)的聲納系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行目標(biāo)的準(zhǔn)確定位，這些裝置精度高，但價(jià)格昂貴。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，我們?cè)O(shè)計(jì)了紅外光電探測(cè)器來(lái)進(jìn)行目標(biāo)的探測(cè)，并結(jié)合高壓靜電使霧滴帶電，帶電的霧滴作定向運(yùn)動(dòng)飛向植株，最后吸附在植株上，其命中率顯著提高。這種紅外探測(cè)器研制成本低、靈敏度高、體積小，加上與靜電結(jié)合，就會(huì)達(dá)到與上述系統(tǒng)基本相同的效果。

設(shè)計(jì)思路
　　本文主要講述紅外光電探測(cè)器的研制。紅外線是一種不可見(jiàn)光，采用專(zhuān)用的紅外發(fā)射管和接收管，可以有效地防止周?chē)梢?jiàn)光的干擾，進(jìn)行無(wú)接觸探測(cè)，不損傷被測(cè)物體。該探測(cè)器安裝在電動(dòng)小車(chē)上。紅外對(duì)靶噴霧主要用在棉花的幼苗期和生長(zhǎng)期間，當(dāng)棉花處于幼苗期時(shí)，棉苗分散，對(duì)靶容易。當(dāng)處于生長(zhǎng)期時(shí)，棉花的莖部有一定的高度，此時(shí)采用紅外線照射莖部，通過(guò)反射，確定目標(biāo)?？紤]到棉農(nóng)十分注重田間管理，棉田雜草很少，所以紅外光電探測(cè)器受到的干擾很小，可以忽略。

　　圖1 紅外探測(cè)器的原理圖架

　　圖2 探測(cè)距離