傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械裝備方面的應用

隨著我國農(nóng)業(yè)機械化的大力推進，傳感器在農(nóng)業(yè)機械裝備的試驗、生產(chǎn)、制造方面得到了廣泛的應用。通過在精密播種機的排種器上安裝光電傳感器，使得排種器在發(fā)生種子堵管時，光電傳感器可將堵塞信息發(fā)送到監(jiān)測裝置中以供作業(yè)人員及時處理同時為了保證播種間距準確地獲取播種作業(yè)速度，還在播種機傳動裝置上安裝霍爾傳感器，可將播種機的轉(zhuǎn)速反饋到監(jiān)測裝置中，用來獲取播種機在不同農(nóng)田上以及對不同農(nóng)作物播種時的z佳工作速度。將傳感器安裝在農(nóng)機具試制裝備中，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，測定機具的各項參數(shù)，改進試制農(nóng)機產(chǎn)品的機械強度、工作性能、降低工作能耗。設(shè)計的切斷式甘蔗聯(lián)合收割機，在收割機上的液壓系統(tǒng)上安裝壓力傳感器，用來獲取液力行走系統(tǒng)數(shù)據(jù)，經(jīng)行走阻力及負載分析，確定了收割機行走過程中使用的z優(yōu)底盤為履帶式。(1)熱電阻式：熱敏電阻由于體積小，靈敏度高，民期穩(wěn)定性好等特點在醫(yī)學領(lǐng)域的溫度測量中使用非常廣泛。

目前MEMS封裝包括三個級別：芯片封裝、器件封裝和系統(tǒng)封裝。芯片級封裝包括組裝和保護微型裝置中的敏感元件，避免發(fā)生變形或。器件級封裝包括MEMS芯片和信號調(diào)理電路。系統(tǒng)級封裝包含MEMS芯片器件和主要的信號處理電路，能夠屏蔽電磁、熱或震動的影響。MEMS封裝技術(shù)主要包括單芯片封裝、多芯片組件和倒裝焊等技術(shù)。單芯片封裝屬于器件級封裝的范疇，是指在一塊芯片上制作保護層，將易損壞的元器件和電路屏蔽起來，避免環(huán)境對其造成的不利影響。多芯片組件屬于系統(tǒng)級封裝，是指在一個封裝體中包含兩個或兩個以上的芯片。它們通過基板互連，構(gòu)成整個系統(tǒng)的封裝形式。倒裝焊是將芯片正面朝下，并與封裝基板鍵合的一種封裝方式。由于芯片與基板直接相連，實現(xiàn)了封裝的小型化和輕便化。近幾年來，己陸續(xù)有CMOS溫度傳感器應用于人體體溫測量的研究和報道。

1)封裝過程

將封裝后的處理器芯片與溫濕度傳感器混合封裝在同一塊基板上，構(gòu)成整個系統(tǒng)的封裝形式。為避免芯片受外力損壞，采用封裝管殼提供保護。在封裝管殼上留有三個梯形透氣窗口，可以保證封裝內(nèi)部溫濕度傳感器敏感元件接觸到的空氣與外界環(huán)境保持一致。

集成系統(tǒng)的封裝過程如下：

(1)將鉑電阻溫度傳感器與電容濕度傳感器芯片粘貼在基板上的區(qū)域，然后將粘貼好芯片的基板放置在烘箱中，以一定的溫度和時間烘干，使芯片粘貼膠固化。

(2)采用鍵合機將傳感器的電極與基板壓焊塊進行引線鍵合，實現(xiàn)兩者之間的電氣連接。

(3)連接完成后將黑膠滴在鍵合線上保護鍵合線，放入烘箱后設(shè)定溫度為120℃，時間為4分鐘，直至鍵合線上的保護膠固化。

2)集成封裝管殼設(shè)計

集成系統(tǒng)封裝時除了需要考慮隔離外力和機械支撐的作用外，還應該實現(xiàn)封裝內(nèi)外的溫濕度交換，即保證封裝內(nèi)部溫濕度傳感器敏感元件接觸到的環(huán)境與外界環(huán)境保持一致。

數(shù)字濕度/溫度集成式傳感器在設(shè)備上有著特殊的用途。美國一家公司采用激光裁剪工藝，熱固性聚合物電容檢測元件開發(fā)的數(shù)字濕度/溫度傳感器系列，具有多層結(jié)構(gòu)，適合大多數(shù)惡劣的應用環(huán)境，產(chǎn)品能夠直接安裝在空氣流經(jīng)處，可監(jiān)測并控制氣流的溫度和濕度。在CPAP機、呼吸機及其他呼吸設(shè)備(比如睡眠呼吸機)等應用中，能同時精準地監(jiān)控和管理溫度以及濕度檢測。CMOS工藝下的集成溫度傳感器由于具有易于與其他電路集成、成本低、體積小以及功耗低等優(yōu)點正越來越受到大家的青睞。在過去，實現(xiàn)這兩種檢測需要在單個電路板上安裝兩種不同的傳感器以及所有必需的電子設(shè)備，然后在單元周圍進行封裝，數(shù)字/溫度傳感器只需要在相對濕度系列產(chǎn)品將溫度傳感器和濕度傳感器組合在一個封裝內(nèi)，使設(shè)計工程師能夠使用單個包含所有信息、程序及I/O(輸入/輸出)的預認證傳感器配件。

紅外傳感器已經(jīng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)實踐中發(fā)揮著它的巨大作用，隨著探測設(shè)備和其他部分的技術(shù)的提高，紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。

這是紅外系統(tǒng)的核心。它是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出的電學效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。