ما هو مبدأ عمل مستشعر الزاوية؟

في عمليات الميكنة الزراعية الحديثة، أصبحت تقنية الملاحة الدقيقة والفعالة هي المفتاح لتحسين كفاءة التشغيل وخفض تكاليف الإنتاج. يحقق نظام ملاحة الآلات الزراعية التحكم التلقائي في التوجيه وتحديد المواقع على مستوى السنتيمتر من خلال العمل التعاوني لوحدات التحكم والأجهزة اللوحية ومحركات التوجيه التلقائي وأجهزة الاستشعار وهوائيات GNSS.

ما هو مستشعر الزاوية؟

مستشعر الزاوية لنظام ملاحة الآلات الزراعية هو جهاز يستخدم لمراقبة تغيرات زاوية الأدوات الزراعية أثناء التشغيل. يمكن لأجهزة الاستشعار قياس معلمات مثل زاوية الميل وزاوية الدوران لأدوات المزرعة في الوقت الفعلي ونقل هذه البيانات إلى نظام الملاحة، وبالتالي مساعدة السائقين على التحكم في تشغيل أدوات المزرعة بشكل أكثر دقة وتحسين جودة وكفاءة العمليات مثل البذر والتسميد.

مبدأ عمل مستشعر الزاوية

1. قياس التأثير الفيزيائي للزاوية

يستخدم مستشعر الزاوية، الذي يقيس الزوايا بتأثيرات فيزيائية، بشكل أساسي بعض التأثيرات الفيزيائية (مثل الجاذبية، والقصور الذاتي، إلخ) لقياس الزوايا. على سبيل المثال، يحسب مستشعر الميلان زاوية ميل الجسم بقياس مُركّب تسارع الجاذبية في اتجاهات مختلفة للمستشعر. يتميز هذا المستشعر ببنية بسيطة وسرعة استجابة عالية. ويُستخدم على نطاق واسع حاليًا في مراقبة اتجاهات أنظمة ملاحة الآلات الزراعية.

2.التحويل الكهروضوئي يقيس التغيرات

يستخدم مستشعر الزاوية لقياس التغيرات من خلال التحويل الكهروضوئي التأثير الكهروضوئي لقياس تغيرات الزاوية. عند مرور الضوء عبر شبكة دوارة أو قرص ترميز، تتولد سلسلة من الإشارات الكهروضوئية. بمعالجة هذه الإشارات، يمكن قياس زاوية الدوران بدقة. يتميز هذا المستشعر بدقة عالية ووضوح، وهو مناسب للظروف ذات المتطلبات العالية لدقة الزاوية.

3. يقيس تأثير هول المجالات المغناطيسية

يستخدم مستشعر زاوية تأثير هول لقياس المجالات المغناطيسية تأثير هول لقياس تغيرات المجالات المغناطيسية، وبالتالي قياس الزوايا بشكل غير مباشر. تُولّد عناصر هول فروق جهد في المجال المغناطيسي. بقياس فرق الجهد هذا، يُمكن حساب مقدار واتجاه المجال المغناطيسي. بدمج عناصر هول مع الأجزاء الدوارة، يُمكن حساب زاوية الدوران عن طريق قياس تغيرات المجال المغناطيسي. يتميز هذا النوع من المستشعرات بقدرة عالية على مقاومة التداخل واستقرار جيد.

4. قياس تغيير السعة الزاوية

يعتمد مستشعر الزاوية، الذي يقيس الزاوية بتغير السعة، بشكل أساسي على مبدأ تغير السعة مع تغير الزاوية لقياسها. تُغير الألواح السعوية في المستشعر مواقعها النسبية مع دوران الأجزاء الدوارة، مما يُؤدي إلى تغيرات في قيمة السعة. يمكن حساب زاوية الدوران بقياس التغير في قيمة السعة. يتميز هذا المستشعر ببنية بسيطة وتكلفة منخفضة نسبيًا.

5. مبدأ قياس المحاثة للدوران

يكتشف مستشعر مبدأ الحث لقياس زاوية الدوران زاوية دوران الأجزاء الدوارة عن طريق قياس التغير في قيمة الحث. يتفاعل الملف الحثي الموجود في المستشعر مع الصفائح المعدنية أو المغناطيس الموجود على الجزء الدوار. عندما يدور الجزء الدوار، ستتغير قيمة الحث وفقًا لذلك. من خلال قياس وتحليل قيمة الحث، يمكن تحديد زاوية الدوران والسرعة.

في تطبيق الزراعة الدقيقة، تتعاون مستشعرات الزاوية بشكل وثيق مع محركات التوجيه التلقائية والألواح وما إلى ذلك. من خلال مراقبة تغيرات زاوية الأدوات الزراعية في الوقت الفعلي وضبط زاوية التوجيه، فإنه يضمن تشغيل الآلات الزراعية بدقة على طول المسار المحدد مسبقًا، وبالتالي تعزيز سرعة التشغيل واستقرار التحكم.

سوف نحضرأجري تكنيكافي هانوفر، ألمانيا من 9 نوفمبر إلى 15 نوفمبر 2025 في الجناحرقم: 17F22bمرحباً بكم في زيارة جناحنا.