专利名称：一种机械作业量计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种由传感器、适配器电路、信号处理电路及显示电路等构成的用于农田耕种等机械作业时自动计量其作业量并核算显示出计算结果的机械作业量计量装置。
背景技术：
目前，随着农业的深化改革，机械化作业程度越来越高，在大面积机械耕作的过程中，机械租赁现象也越来越普遍，而且在租赁过程中农田作业时的计价收费问题往往是比较麻烦的事情，尤其是在播种、耕地和收割过程，一般都要先计算出作业面积，再根据单位面积的价格计算出该收金额。现有的方法是采用估算或人工测量计算而完成收费任务的，这种方法的缺点是耗费人力，影响机械作业效率，且往往出现收费错误等。农业机械目前已实现国产化，现有的农用拖拉机、收割机等均没有配备作业计量装置，这影响着提高农业机械的工作效率。
发明内容
本实用新型的目的在于为现有的农用机械，如耕地机械、播种机械、收割机械等配备设计一种能自动计量作业面积并计算出收费价格的农用机械作业自动计量装置。该装置克服了现有采用人工测量作业面积和计算收费价格的原始方法，利用传感器、CPU处理电路和显示电路等现代电子技术和信息处理技术，集检测、计算处理、显示于一体，安装于作业机械上，与作业机械的工作并行运转，可以随机显示出作业工作量，使驾驶员或租赁机械的用户一目了然。
为了实现上述发明目的，本实用新型由显示操作仪表和两个非接触式传感器组合而成。其中一个传感器为计量传感器，安装在车轮附近并贴近车轮的固定螺栓端部，当车轮转动时，随着固定螺栓端部的接近和离开，感应传感器输出高、低脉冲信号，安装在显示操作仪表内的信号处理电路对脉冲信号进行计数，并通过设置输入的轮分、轮周自动计算出工作行程，进而再通过设置输入的工作宽度(由作业机械作业宽度确定)和单价，计算出作业面积和应付金额，并将作业面积和应付金额在仪表上显示。另外一个传感器为开关传感器，安装于农具工作液压缸的底部，当农具不工作时，农具和液压缸升起，离开传感器，使仪器处于“关”的状态。此时，尽管车轮转动，但计测传感器的脉冲信号被屏蔽，仪器电路暂停工作，不进行计测。当农具和液压缸落下时，感应器接近传感器，使仪器处于“开”的状态，进入正常计量工作。显示操作仪表制成盒式结构，盒体正面为显示窗和操作按键，盒内安装信号处理电路。信号处理电路主要由扩展口电路、显示地址寄存电路、显示数码管、CPU处理器、振荡电路、电源监视电路及适配器电路组成。扩展口电路I1的输入端分别与显示地址寄存电路I2、阻排电阻RP1和RP2电连通，其每个连通交叉接口处分别接有触摸开关K1并通过电阻R1、R2、RN分别与三极管T3、T1、TN的基极连接，三极管T1、TN的集电极上分别接显示数码管U1、UN，三极管的个数(即N值)取决于显示数值的位数(本实用新型实施例N取6)。三极管T3与发光二极管L1-L7组成显示指示器，并分别经过电阻器R9、R10、R11、R12等与显示数据寄存器电连接；扩展口电路I1与显示地址寄存电路I2、显示数据寄存电路I3、CPU处理器I4及电源监视电路I5之间采用常规方式电连通；适配器电路中，电阻R14、R16、R18串联后与电阻R15、R17、R19串联后再并联，计量传感器主线接在电阻R14与R16的串联点，开关传感器主线接在电阻R15与R17的串联点，与非门电路输入端分别接在电阻R16、R18和电阻R17、R19的串联点，电阻R18、R19分别并联接有电容器C3、C4，与非门电路的输出端与CPU处理器电连通。电容器C1、C2与晶体振荡器常规连接构成振荡电路。本实用新型采用集成电路器件经合理配接组成，其电学原理性能可靠，计量数值准确，组装成盒式一体后便于与农用机械配套安装，显示直观，操作方便，不仅提高了农用机械作业的工作效率，而且节省了人力，可以有效地解决农忙时季的机械紧缺问题。
图1为本实用新型的电学结构原理示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例选用6位显示，即三极管T同参数并行连接6只，RN与R1同参数并行连接6只，数码管U同参数并行连接6只，而且三极管T、数码管U、RP1、RP2、I1-4等均对应并行连接。其各元器件的型号为RP1＝RP2为9PIN型集成电阻排，阻值为4.7K，各连接交叉点6处分别接有触摸开关4，扩展口电路I1为74LS244，显示地址寄存电路I2为74LS377，显示数据寄存电路I3为74LS377，CPU处理器I4为89C2051，电源监视电路I5为X25045，与非门电路3为74LS00，计量传感器1为LA18-8NB，开关传感器2为LA18-9NB，晶体振荡器5及其他电阻器、电容器均选购市售常规产品，其中R1、R2、RN阻值为1KΩ，R4＝R5＝10KΩ，R6＝R7＝R8＝100Ω，R9、R10、R11及R12均为4.7Ω，R13＝10KΩ，R14、R15、R16、R17、R18及R19均为1KΩ，电容器C1、C2、C3及C4为30P。三极管T1、TN、T3均选取9012型，数码管U1、UN及发光二极管L均选取常规型号即可。
由与非门电路5、电阻器R14-19、电容器C3和C4等构成的适配器电路的作用是将计量传感器1和开关传感器2的感应信号进行电平转换，使信号成为TTL电平，并对信号进行整形处理后供CPU处理使用。
本实用新型将各电路元件按常规工艺方法配置安装在6×12×18cm的盒式壳体内，正面为显示窗和控制按键，经电缆线与计量传感器1和开关传感器2连接，以便于将传感器装配到农用机械的相应位置上。计量传感器1安装在机械车轮附近，贴近车轮的固定螺栓端部，当车轮转动时，随着固定螺栓端部的接近和离开而感应出高、低脉冲信号；开关传感器2安装于农具工作液压缸的底部，由液压缸的升与落使传感器感应出脉冲信号，作为开关信号，控制整机的计量工作。本装置实施例安装在通用拖拉机耕地机械上，形成的主要技术指标为传感器作用距离2-5mm最高计数频率1Kaz允许最高车速120(公里/小时)显示范围行程999999米面积9999.99亩(或平方米)金额9999.99元计量精度≤±0.01电源DC12V/5W本装置主机放置于驾驶员右前方平面台上，操作方便。工作使用时自动启动和运行。根据所用农用机械不同，工作宽度变化及单位面积价格不同等因素，通过触摸按键输入相应基数值即可。而显示数值可直接在作业完成后显示出应付金额。
权利要求1.一种机械作业量计量装置，由显示操作仪表和两个非接触式传感器组成，显示操作仪表制成盒式结构，盒体正面为显示窗和操作按键，盒内安装信号处理电路，其特征在于扩展口电路的输入端分别与显示地址寄存电路、阻排电阻电连通，其每个连通交叉接口处分别接有触摸开关并通过电阻分别与三级管的基极连接；适配器电路中，电阻R14、R16、R18串联后与电阻R15、R17、R19串联后再并联，计量传感器主线接在电阻R14与R16的串联点，开关传感器主线接在电阻R15与R17的串联点，与非门电路输入端分别接在电阻R16、R18和电阻R17、R19的串联点，电阻R18、R19分别并联接有电容器C3、C4，与非门电路的输出端与CPU处理器电连通。
专利摘要本实用新型由传感器、适配器电路、信号处理电路及显示电路等构成的用于农田耕种、收割等机械作业时自动计量作业面积和费用的机械作业量计量装置，主要有显示操作仪表和计量开关传感器两大部分，显示操作仪表制成盒式结构的一体，盒体正面为显示窗和控制按键，盒内安装制有信号处理电路，使用时将计量传感器安装在贴近车轮的固定螺栓端部，开关传感器安装于液压缸的底部以控制计量工作，本实用新型电学结构原理性能可靠，计量数值准确，数值显示直观易读，使用操作方便，节省人力，可以有效地解决农业机械农忙时作业力不足的缺点，其工作效率高。
文档编号G01D7/00GK2660477SQ20032010646
公开日2004年12月1日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者徐广才 申请人:青岛大学