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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410546515.1 (22)申请日 2014.10.14 A01C 5/06(2006.01) (73)专利权人 吉林大学 地址 130012 吉林省长春市前进大街 2699 号 (72)发明人 贾洪雷 黄东岩 范旭辉 朱龙图 于婷婷 齐江涛 (74)专利代理机构 长春吉大专利代理有限责任 公司 22201 代理人 张景林 王恩远 US 2005263050 A1,2005.12.01, CN 101785386 A,2010.07.28, US 4893572 A,1990.01.16, CN 201623979 U,2010。
2、.11.10, US 2012192775 A1,2012.08.02, CN 103134457 A,2013.06.05, (54) 发明名称 一种免耕播种机播种深度自动控制装置 (57) 摘要 一种应用于免耕播种机的播种深度自动控制 装置， 属于农业机械技术领域， 具体涉及尤其适用 于秸秆覆盖地块及不平整地块的播种作业的播种 深度自动控制装置。由安装在每一播种单体限深 轮轮胎内表面的胎面形变传感器、 安装在每一播 种单体上的信号处理电路、 安装在播种机主机架 上的控制信号产生电路和气压传动系统组成。本 发明通过限深轮内部的胎面形变传感器实时监测 播种单体对地表压力， 并通过在播种机机架与。
3、播 种单体四连杆间安装气缸， 推动播种单体能够额 外产生对地表的压力， 从而保证播种深度的一致 性。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 王东 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 104255126 B 2016.03.02 CN 104255126 B 1/1 页 2 1.一种免耕播种机播种深度自动控制装置， 其特征在于 ： 由安装在每一播种单体限深 轮轮胎内表面的胎面形变传感器、 安装在每一播种单体上的信号处理电路、 安装在播种机 主机架上的控制信号产生电路和气压传动系统组成 ； 胎面形变传感器通过树脂胶粘在播种。
4、单体限深轮轮胎的内表面， 由有机聚合物压电薄 膜和铝电极组成， 铝电极镀覆在有机聚合物压电薄膜的上下表面上， 两条信号传输线分别 固定在两个铝电极的表面上 ； 信号处理电路由电荷放大电路、 电压放大电路、 峰值保持电路、 A/D 转换电路、 第一单片 机和无线发射模块组成， 安装在限深轮内部的胎面形变传感器将播种单体对地面压力转换 为模拟电流信号， 该电流信号经电荷放大电路放大后转化为电压信号， 电压信号再由电压 放大电路予以放大， 之后再通过峰值保持电路输出等于该信号峰值的直流电压， A/D 转换电 路将此直流电压值转换为数字信号传给第一单片机， 第一单片机控制无线发射模块将该信 号从限深轮。
5、内部发出 ； 控制信号产生电路由无线接收模块、 第二单片机、 显示模块、 输入键、 D/A 转换电路和功 率放大电路组成 ； 无线接收模块接收到来自无线发射模块的信号后， 由第二单片机将接收 到的信号与存储在单片机内的预设值比较， 当接收到的信号小于预设值时， 预设值与接收 到信号的差值形成控制信号， 控制信号经 D/A 转换电路转换为模拟电压信号后再由功率放 大电路放大， 传送给压力型电 - 气比例阀 ； 单片机内的预设值可通过输入键设置和修改 ； 气压传动系统由空气压缩机、 储气罐、 过滤器、 压力型电 - 气比例阀和气缸组成 ； 每一 个播种单体配备一个气缸， 气缸的一端固定在播种机的主。
6、机架上， 另一端与每一个播种单 体的四连杆机构固定 ； 空气压缩机产生压缩空气存储在储气罐内， 储气罐与过滤器相连， 压 缩空气由过滤器过滤， 滤除粉尘和杂质后提供给压力型电-气比例阀， 压力型电-气比例阀 根据控制信号产生电路产生的控制信号的大小输出稳定的气压力， 从而控制气缸产生相应 大小的推力， 控制信号幅值越大， 气缸产生的推力越强， 气缸推动四连杆机构向下使播种单 体对地面产生精确压力， 直到使限深轮轮胎面产生足够的变形。 2.如权利要求 1 所述的所述的一种免耕播种机播种深度自动控制装置， 其特征在于 ： 所述的有机聚合物压电薄膜的宽度为1215mm， 长度为3040mm， 厚度为。
7、20m60m， 压电常数 10 20pC/N， 断裂伸长率 10 15， 断裂拉伸强度 20 30MPa。 3.如权利要求 1 所述的所述的一种免耕播种机播种深度自动控制装置， 其特征在于 ： 所述的有机聚合物压电薄膜为聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯 - 三氟乙烯共聚物。 权 利 要 求 书 CN 104255126 B 2 1/6 页 3 一种免耕播种机播种深度自动控制装置 技术领域 0001 本发明属于农业机械技术领域， 具体涉及一种应用于免耕播种机的播种深度自动 控制装置， 尤其适用于秸秆覆盖地块及不平整地块的播种作业。 背景技术 0002 近年来， 随着国外不同类型免耕播种机的相继引进， 我国。
8、对免耕播种机的研制工 作不断取得新进展。 目前， 免耕播种机播种深度主要依靠仿形机构控制， 使用的播种机械仿 形机构大体上可分为平行四连杆机构和单铰链机构两种， 平行四连杆仿形机构的使用最为 普遍， 其主要结构特征分单自由度形式和双自由度形式， 后者比前者的播种仿形效果要好， 它可以适应播种作业地面上下起伏不平的变化， 又能够适应牵引方向的变化。 0003 平行四连杆机构仿形工作方式有直接作用式仿形和随动作用式仿形两种， 其中直 接作用式仿形机构使用最为广泛。 直接作用式仿形依靠弹簧作用力与播种单体自身重力校 正平行四连杆仿形机构， 作业时， 播种深度由播种机开沟器阻力、 仿形弹簧作用力、 播。
9、种单 体自身重力平衡决定， 这种仿形机构对种植田间地表不平整度的适应性和各行播种深度的 一致性、 可靠性和准确性还不够理想。非工作状态时根据土壤坚实度可以对仿形弹簧的预 紧力进行调整从而调整播种机播种深度， 播种深度调整后仿形敏感度也会相应发生改变。 由于种箱内种子和肥箱内肥料在作业过程中不断减少， 造成的整机自重变化使播种单体对 地压力不足， 从而产生播种深度不够， 甚至种子裸露的现象。 基于这些不足国内已有不少科 研工作者把仿形方向转向了随动作用式， 如将电液控制仿形系统应用在大豆精播机上控制 播种深度， 当播种机进行播种作业时， 该系统由仿形传感器感应地面起伏的变化， 实时将检 测到的地。
10、面起伏信号转换成电信号， 根据该电流信号驱动液压缸控制四连杆机构动作， 实 现播种深度的控制。 随动作用式仿形机构虽然能够在一定程度的起伏地面实时调整播种作 业深度， 但是当起伏程度超过某一范围(地表不平度5cm)时其仿形传感器便无法满足作 业需求， 而且对小幅度起伏 ( 地表不平度 1cm) 的地面仿形量小， 仿形传感器无法输出相 应的信号。 由于采用液压系统， 随动作用式仿形机构的响应速度较慢， 对播种深度一致性影 响较大。随动作用式仿形机构只能根据地面的起伏变化来调整播种单体的上下浮动， 进行 免耕播种时， 地表情况复杂， 土壤坚实度各处差异较大， 仅依靠仿形机构控制播种深度一致 性很难。
11、达到预期效果。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种可适用于多行免耕播种机的播种深度自动控制装置， 该装置能够使免耕播种机在秸秆覆盖地或者地表不平整(地表不平度10cm)的土地上作 业时自动保证播种深度的良好一致性， 并且具有良好的稳定性、 快速性和可靠性。 0005 免耕播种机在播种作业过程中使每一个播种单体对地表产生足够的压力是非常 必要的， 播种单体对地表的压力能够使免耕播种机的开沟圆盘充分深入到土壤中， 并且能 够在开沟圆盘两侧堆积足够的土壤以便填埋种子， 因此， 播种机的播种深度主要取决于播 说 明 书 CN 104255126 B 3 2/6 页 4 种单体对地表的压力。播。
12、种单体对地表的压力是播种单体自重和开沟圆盘阻力的合力， 种 箱和肥箱内种子和肥料的重力是播种单体自重的一部分， 在播种过程中这部分重量是不断 变化的， 开沟圆盘的阻力也不断随土壤坚实度及地表覆盖情况的变化而变化。为了保证播 种深度的良好一致性， 本发明通过限深轮内部的胎面形变传感器实时监测播种单体对地表 压力， 并通过在播种机机架与播种单体四连杆间安装气缸， 推动播种单体能够额外产生对 地表的压力。 此时， 播种单体对地表的压力是播种单体重力、 开沟圆盘阻力和可控的气缸推 力综合作用的结果。 0006 本发明所述的免耕播种机播种深度自动控制装置， 由安装在每一播种单体 (N 行 播种机由 N 。
13、个播种单体构成 ) 限深轮轮胎内表面的胎面形变传感器、 安装在每一播种单体 上的信号处理电路、 安装在播种机主机架上的控制信号产生电路和气压传动系统组成。 0007 胎面形变传感器通过树脂胶粘在播种单体限深轮轮胎的内表面， 由有机聚合物 压电薄膜和铝电极组成， 铝电极镀覆在压电薄膜的上下表面上， 两条信号传输线分别固 定在两个铝电极的表面上 ； 所述压电薄膜的宽度为 12 15mm， 长度为 30 40mm， 厚度 为 20m 60m， 压电常数 10 20pC/N， 断裂伸长率 10 15， 断裂拉伸强度 20 30MPa ； 所述的有机聚合物压电薄膜为聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯 - 三氟乙烯共。
14、聚物， 优选的 是MEAS品牌DT系列聚偏氟乙烯压电薄膜传感器(包括铝电极和信号传输线)DT1-028K/L、 DT1-052K/L。 0008 所述信号处理电路由电荷放大电路、 电压放大电路、 峰值保持电路、 A/D 转换电路、 第一单片机和无线发射模块组成， 安装在限深轮内部的胎面形变传感器将播种单体对地面 压力转换为模拟电流信号， 该电流信号经电荷放大电路放大后转化为电压信号， 电压信号 再由电压放大电路予以放大， 之后再通过峰值保持电路输出等于该信号峰值的直流电压， A/D 转换电路将此直流电压值转换为数字信号传给第一单片机， 第一单片机控制无线发射 模块将该信号从限深轮内部发出。 0。
15、009 所述控制信号产生电路由无线接收模块、 第二单片机、 显示模块、 输入键、 D/A 转换 电路和功率放大电路组成。无线接收模块接收到来自无线发射模块的信号后， 由第二单片 机将接收到的信号与存储在单片机内的预设值比较， 当接收到的信号小于预设值时， 预设 值与接收到信号的差值形成控制信号， 控制信号经 D/A 转换电路转换为模拟电压信号后再 由功率放大电路放大， 传送给电 - 气比例阀 ； 单片机内的预设值可通过输入键设置和修改。 0010 所述气压传动系统由空气压缩机、 储气罐、 过滤器、 压力型电 - 气比例阀和气缸组 成。每一个播种单体配备一个气缸， 气缸的一端固定在播种机的主机架。
16、上， 另一端与每一 个播种单体的四连杆机构固定。空气压缩机产生压缩空气存储在储气罐内， 储气罐与过滤 器相连， 压缩空气由过滤器过滤， 滤除粉尘和杂质后提供给压力型电 - 气比例阀， 压力型 电 - 气比例阀根据控制信号产生电路产生的控制信号的大小输出稳定的气压力， 从而控制 气缸产生相应大小的推力， 控制信号幅值越大， 气缸产生的推力越强， 气缸推动四连杆机构 向下使播种单体对地面产生精确压力， 直到使限深轮轮胎面产生足够的变形。当胎面形变 传感器输出值大于或等于预设值时， 没有控制信号产生， 此时气缸不产生推力， 限深轮充分 接触地面并限制播种单体继续向下， 播种单体自重与开沟圆盘阻力能够。
17、产生足够大的播种 单体对地表压力， 播种深度即为限深轮与开沟圆盘的高度差 ( 限深轮与开沟圆盘保持同 步 )。 说 明 书 CN 104255126 B 4 3/6 页 5 0011 本发明结构简单， 适用性强， 能够在坡耕地或者地表不平整土地上作业， 可以在播 种机作业过程中实时保证播种深度的良好一致性， 具有良好的稳定性和安全可靠性。 附图说明 0012 图 1 ： 本发明所述的一个播种单元的侧面结构示意图 ； 0013 图 2 ： 本发明所述的一个限深轮的横截面结构示意图 ； 0014 图 3 ： 本发明装置的结构示意图 ； 0015 图 4 ： 本发明所涉及的信号处理电路 ； 0016。
18、 图 5 ： 本发明所涉及的控制部分电路 ； 0017 图 6 ： 本发明胎面形变传感器的输出波形 ； 0018 图 7 ： 本发明限深轮载荷与峰值保持电路输出电压关系。 具体实施方式 0019 为了能够进一步理解本发明， 下面将结合附图对本发明的播种深度自动控制装置 做更为详尽地说明。 0020 实施例 1 0021 一般来说， 播种机上至少安装有两个行播种单体， 如图 1 所示， 每一行播种单体通 过四连杆机构 2 安装在播种机的主机架 1 上， 行播种单体可以上下浮动适应地表的起伏变 化。行播种单体左右对称安装一对橡胶限深轮 4， 位于开沟圆盘 5 的两侧靠后的位置。开沟 圆盘 5 的下。
19、部嵌入到土壤中， 限深轮 4 压在土壤表面， 开沟圆盘 5 与限深轮 4 的高度差保持 固定不变即为播种深度。进行播种作业时， 播种深度由播种机开沟圆盘 5 遇到的阻力、 气缸 3 向下的作用力、 播种单体自身重力平衡决定， 要求限深轮 4 与开沟圆盘 5 对地表始终保持 足够压力才能保证播种深度一致性。 由于秸秆覆盖地的地表起伏以及种箱和肥箱自重的变 化， 仅依靠播种单体自重不能使限深轮4与开沟圆盘5对地表始终有足够的压力， 压力不足 造成播种深度不一致， 甚至种子裸露在地表。 0022 如图 2， 在其中一个橡胶限深轮 4 内部粘贴胎面形变传感器 6( 另一个橡胶限深轮 内部不需要安置传感。
20、器)， 橡胶限深轮4在行进过程中接触地面使胎面形变传感器6发生变 形， 聚偏氟乙烯压电薄膜内部产生极化现象， 同时在聚偏氟乙烯压电薄膜的两个上下铝电 极表面出现正负相反的电荷 ； 胎面变形越大， 产生的电荷就多 ； 胎面变形小， 产生的电荷就 少。信号处理电路 7 安置在限深轮 4 上。 0023 系统结构如图 3 所示， 信号处理电路 7 由电荷放大电路 8、 电压放大电路 9、 峰值保 持电路 10、 A/D 转换电路 11、 第一单片机 12、 无线发送模块 13 组成。系统的工作原理是 ： 电 荷放大电路 8 将胎面形变传感器 6 所产生的电荷 Q 转化为电压信号 Ui， 再经过电压放。
21、大电 路9将电压信号Ui放大为U， U是一个根据电荷Q转化来的动态脉冲信号， 峰值保持电路10 将 U 峰值转换成直流电压输出， A/D 转换电路 11 将此直流电压值转换为数字信号传给第一 单片机 12， 第一单片机 12 控制无线发射模块 13 将该信号从限深轮 4 内部发出。 0024 控制信号产生电路 14 安装在机架 1 上， 由无线接收模块 15、 第二单片机 16、 输入 键 17、 显示模块 18、 D/A 转换电路 19 和功率放大电路 20 组成。系统的工作原理是 ： 无线 接收模块 15 接收到无线发射模块 13 发出的数字信号后传送给第二单片机 16， 第二单片机 说 。
22、明 书 CN 104255126 B 5 4/6 页 6 16 将接收到的信号与存储在第二单片机内的预设值比较 ( 预设值为理想播种深度时， 限深 轮 4 产生变形， 胎面形变传感器 6 发出的信号经过信号处理电路 7 后形成电压信号 U 的峰 值 )， 当接收到的信号小于预设值时， 第二单片机 16 将预设值与接收到信号的差值形成控 制信号， 控制信号经 D/A 转换电路 19 转换为模拟电压信号后再由功率放大电路 20 放大， 传 送给电 - 气比例阀 25。单片机 16 内的预设值可通过输入键 17 设置和修改， 并在显示模块 21 上显示。 0025 其中气压传动系统21由空气压缩机2。
23、2、 储气罐23、 过滤器24、 电-气比例阀25和 气缸 3 组成。空气压缩机 22 产生压缩空气存储在储气罐 23 内， 并由过滤器 24 过滤， 滤除 粉尘和杂质。电 - 气比例阀 25 根据控制信号产生电路 14 输出信号的大小输出稳定的气压 力， 从而控制气缸 3 产生相应大小的推力。控制信号幅值越大， 气缸 3 产生的推力越强， 气 缸推动四连杆 2 向下使播种单体对地面产生精确压力， 直到使限深轮 4 轮胎面产生足够的 变形。当控制信号产生电路 14 接收到的信号大于或等于预设值时， 没有控制信号产生， 此 时限深轮 4 充分接触地面， 从而使播种深度保持一致。 0026 信号处。
24、理电路 7 如图 4 所示由， 电荷放大电路 8 由运算放大器 A1、 积分电容 C1 和 反馈电阻 Rf 组成， 反馈电阻 Rf 的目的是提高电路的稳定性。运算放大器 A1 的正、 负输入 端分别接胎面形变传感器 6 的两个电极， 且正向输入端同时接地。积分电容 C1 和反馈电阻 Rf 并联后接在运算放大器 A1 的负输入端和输出端之间。如果将输入电容和导线电容忽略 的话， 其输出电压 Ui与压电电荷 Q 的关系是 (C 1为积分电容 C1 的电容值 ) ： 0027 0028 运算放大器 A1 为通用运算放大器 ( 如 LM358)， 积分电容 C1 值范围是 300pF 0.1F， 反馈。
25、电阻 Rf 阻值为 100k 100M。 0029 电压放大电路 9 是一个同向比例放大器， 其特点是输入阻抗较高， 由运算放大器 A2、 电阻 R1、 可调电阻 Rw和电阻 R2组成 ； 电阻 R1、 可调电阻 Rw、 电阻 R2串联后， 接在地与运算 放大器A2的输出端之间 ； 运算放大器A2的正输入端接电荷放大电路8的输出端， 可调电阻 Rw的可调端接运算放大器 A2 的负输入端 ； 电压放大电路 9 输出电压 U 与输入电压 U i的关 系为 ： 0030 0031 可调电阻的可调端将可调电阻的阻值分为两部分， 即 Rw R w1+Rw2。电压放大电路 9 的放大倍数在范围内连续可调。。
26、 0032 峰值保持电路 10 是由两个运算放大器 A3 和 A4、 晶体管 Tr、 二极管 D1、 二极管 D2 和电阻 Re、 R3， 电容 C2 构成， 其中晶体管 Q1 和电阻 Re 构成复位电路 (Reset Circuit)。运 算放大器 A3 的正输入端接电压放大电路 9 的输出端， 输出端经过整流二极管 D2 与 A4 的正 输入端相连， 电阻 R3 分别与 A3、 A4 的负输入端相连， 二极管 D1 连在 A3 的负输入端和输出 端之间， 晶体管 Q1 的基极与单片机 12 的 P0 口连接， 晶体管 Tr 的发射极与电阻 Re 连接后 接地， 晶体管 Q1 集电极接运放 。
27、A4 的正输入端， 并与电容 C2 相连。峰值保持电路 10 可以输 说 明 书 CN 104255126 B 6 5/6 页 7 出一个直流电压， 其幅值等于输入信号 U 的峰值， 输出端接 A/D 转换电路 11 的输入端， 这样 A/D 转换电路 11 就可以得到一个稳定的信号， 转化后的数字电压信号通过单片机 12 的 I/O 口输入单片机， 由单片机 12 通过对数字电压信号进行编码转换处理后， 并控制与单片机 12 相连的无线发射模块 13 进行无线发射。为了能准确输出电压放大电路 9 输出电压 U 的峰 值， 峰值保持电路 10 还需要在 A/D 采集电路 11 采集完电压 U 。
28、的峰值信号后复位。复位电 路 (Reset Circuit) 是由单片机 12 通过 I/O 口 P0.0 控制的， 当单片机 12 通过 I/O 口对晶 体管Q1的基极输入一个正脉冲信号时， 晶体管Q1集电极和射极饱和导通， 将峰值保持电路 10 中电容 C2 上的电量放掉， 峰值保持电路 10 的输出变为零， 重新跟随输出信号 U 的峰值。 其中， 晶体管 Q1 为高速晶体管或场效应管。 0033 控制信号产生电路14如图5所示， 由无线接收模块15、 第二单片机16、 输入键17、 显示模块 18、 D/A 转换电路 19 和功率放大电路 20 组成。无线接收模块 15 与单片机 16 。
29、的 I/O 口相连， 单片机 16 的 P0 口作为显示模块 18 的数据线连接口 ； 输入键 17 由递增键 S1、 递减键 S2 以及确认键 S3 组成， S1、 S2、 和 S3 分别与单片机 13 的 P2.6， P2.7 和 P1.5 三个 I/O 口相连， 用以输入预设值。单片机 16 通过 I/O 口 (P1 口 ) 与 D/A 转换器 19 的片选 CS、 时钟 SCLK 和数据输入 DIN 端口相连接， 电压基准集成芯片 REF5020 为 D/A 转换器 19 提供 2.048V 的基准电压， REF5020 通过管脚 VOUT 与 D/A 转换器 19 的管脚 REFIN。
30、 相连。功率放 大电路 20 通过管脚 AIN 与 D/A 转换器 19 的管脚 OUT 相连。图 5 中， Uout 信号将会控制 电 - 气比例阀 25 的输出气压力。 0034 实施例 2 0035 具体地， 空气压缩机 22 优选 VIAIR 公司生产的直流空气压缩机 350C， 最大工作压 力 150PSI， 电 - 气比例阀 25 优选 SMC 公司生产的 VEP 系列电 - 气比例阀 VEP3121-1， 气缸 3 优选固特异公司生产的 IS5-006， 过滤器 24 优选 SMC 公司生产的 AF 系列空气过滤器 AF20。 0036 电荷放大电路 8 选用的运算放大器 A1 。
31、为 LM358， 积分电容 C1 为 4700pF， 反馈电 阻 Rf 阻值为 3.3M。电压放大电路 9 中电阻 R1、 R2 及可调电阻 RW 分别为 12k、 200k 和 110k。在峰值保持电路 10 中， 电阻 R3、 Re 分别选用 10k、 1K， 电压保持电容 C2 为 0.1F， 整流二极管 D1、 D2 选用 1N4148。运算放大器 A2， A3 和 A4 均选用了低噪声高精运放 OP07。图中 A/D 转换器 11 选用美国 TI 公司生产的多通道 10 位串行 A/D 转换器 TLC1543。 单片机 12 选用 STC89C52， 无线发射模块 13 选择由 NO。
32、RDIC 生产的 NRF24L01， 图 5 所示的单 片机 16 和无线接收模块 15 也是同样。 0037 具体地， 显示模块 18 选择通用的液晶显示屏 LCD12864( 如 LG 液晶显示屏 128X64LCD)， D/A 转换器 19 选用串行 10 位 DAC 芯片 TLC5615， 并采用美国 TI 公司的高精 度电压基准集成芯片 REF5020 为 TLC5615 提供 2.048V 的基准电压。功率放大电路 20 采用 的是与 VEP3121-1 型比例阀相配套的是 SMC 公司的 VEA252 功率放大板， 其功能是驱动比例 阀， 它能将 0 5V 电压信号转变为 0 1。
33、A 电流信号。 0038 如图 6 为胎面形变传感器 6 选用 MEAS 品牌 DT 系列 DT1-028K/L 传感器的输出波 形。 将胎面形变传感器6粘贴在限深轮4的轮胎内表面， 胎面形变传感器6的粘贴位置接触 地面时， 胎面产生变形， 变形使胎面形变传感器 6 发生极化现象并在其上下表面产生电荷， 电荷放大电路 8 将胎面形变传感器 6 所产生的电荷 Q 转化为电压信号 Ui， 再经过电压放大 电路 9 将电压信号 Ui 放大为 U， U 是一个根据电荷 Q 转化来的动态脉冲信号， 图 6 为用示波 说 明 书 CN 104255126 B 7 6/6 页 8 器观测到的由电压放大电路 。
34、9 输出的模拟电压信号 U。由图 6， 限深轮 4 胎面发生形变时， 电压放大电路9产生一个信号周期为200ms， 幅值为104mV的脉冲电压信号， 变形恢复后， 信 号消失。 0039 如图 7 为单个限深轮 4 在承受不同负载时， 峰值保持电路 10 的输出电压信号。将 胎面形变传感器 6 粘贴在限深轮 4 的轮胎内表面， 胎面形变使胎面形变传感器 6 发生极化 现象并在其上下表面产生电荷， 电荷放大电路 8 将胎面形变传感器 6 所产生的电荷 Q 转化 为电压信号 Ui， 再经过电压放大电路 9 将电压信号 Ui 放大为 U， 峰值保持电路 10 将 U 峰值 转换成直流电压输出， 图 。
35、7 为让限深轮 4 承受不同的载荷时， 峰值保持电路 10 输出的直流 电压值。限深轮 4 承受的载荷越大， 限深轮 4 的胎面变形量也越大， 极化现象产生的电荷越 多， 所产生的动态脉冲信号 U 的峰值越大， 峰值保持电路 10 输出的直流电压值也越大。峰 值保持电路 10 输出的直流电压值与限深轮 4 承受的载荷量呈线性的正比关系。 说 明 书 CN 104255126 B 8 1/4 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104255126 B 9 2/4 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104255126 B 10 3/4 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104255126 B 11 4/4 页 12 图 7 说 明 书 附 图 CN 104255126 B 12 。