紅外光電探測器在靜電對靶噴霧中的工作原理及應用

概述：詳細介紹了紅外光電探測器，以及用紅外光電探測器探測棉花的位置，實(shí)現對靶噴霧的設計。

農業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，先進(jìn)的植保技術(shù)是農業(yè)生產(chǎn)豐收的保障，現代植物病蟲(chóng)害防治仍然以化學(xué)藥劑防治為主，我國常規施藥方法和施藥器械落后，大量農藥流失到水體、土壤和大氣中，農藥的利用率低，防治成本高，并造成嚴重的環(huán)境污染，對某些害蟲(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)對我國農業(yè)的持續發(fā)展,降低生產(chǎn)成本,特別是保護環(huán)境具有重要的作用。對靶噴霧是新近發(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”中使用的探測敵人坦克的三維圖像傳感器，它能夠根據作物的距離、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)的聲納系統來(lái)進(jìn)行目標的準確定位，這些裝置精度高，但價(jià)格昂貴。根據我國國情，我們設計了紅外光電探測器來(lái)進(jìn)行目標的探測，并結合高壓靜電使霧滴帶電，帶電的霧滴作定向運動(dòng)飛向植株，最后吸附在植株上，其命中率顯著(zhù)提高。這種紅外探測器研制成本低、靈敏度高、體積小，加上與靜電結合，就會(huì )達到與上述系統基本相同的效果。

設計思路
　　本文主要講述紅外光電探測器的研制。紅外線(xiàn)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，不損傷被測物體。該探測器安裝在電動(dòng)小車(chē)上。紅外對靶噴霧主要用在棉花的幼苗期和生長(cháng)期間，當棉花處于幼苗期時(shí)，棉苗分散，對靶容易。當處于生長(cháng)期時(shí)，棉花的莖部有一定的高度，此時(shí)采用紅外線(xiàn)照射莖部，通過(guò)反射，確定目標?？紤]到棉農十分注重田間管理，棉田雜草很少，所以紅外光電探測器受到的干擾很小，可以忽略。

　　圖1 紅外探測器的原理圖架

　　圖2 探測距離