傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備方面的應(yīng)用

隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的大力推進(jìn)，傳感器在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的試驗(yàn)、生產(chǎn)、制造方面得到了廣泛的應(yīng)用。通過在精密播種機(jī)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(shí)，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(shí)處理同時(shí)為了保證播種間距準(zhǔn)確地獲取播種作業(yè)速度，還在播種機(jī)傳動(dòng)裝置上安裝霍爾傳感器，可將播種機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋到監(jiān)測裝置中，用來獲取播種機(jī)在不同農(nóng)田上以及對不同農(nóng)作物播種時(shí)的z佳工作速度。將傳感器安裝在農(nóng)機(jī)具試制裝備中，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，測定機(jī)具的各項(xiàng)參數(shù)，改進(jìn)試制農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度、工作性能、降低工作能耗。設(shè)計(jì)的切斷式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)，在收割機(jī)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(fù)載分析，確定了收割機(jī)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(diǎn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的溫度測量中使用非常廣泛。

目前MEMS封裝包括三個(gè)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(hù)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(hào)調(diào)理電路。系統(tǒng)級封裝包含MEMS芯片器件和主要的信號(hào)處理電路，能夠屏蔽電磁、熱或震動(dòng)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(hù)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(gè)封裝體中包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的芯片。它們通過基板互連，構(gòu)成整個(gè)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(shí)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(yīng)用于人體體溫測量的研究和報(bào)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(gè)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(hù)。在封裝管殼上留有三個(gè)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(shí)間烘干，使芯片粘貼膠固化。

(2)采用鍵合機(jī)將傳感器的電極與基板壓焊塊進(jìn)行引線鍵合，實(shí)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(hù)鍵合線，放入烘箱后設(shè)定溫度為120℃，時(shí)間為4分鐘，直至鍵合線上的保護(hù)膠固化。

2)集成封裝管殼設(shè)計(jì)

集成系統(tǒng)封裝時(shí)除了需要考慮隔離外力和機(jī)械支撐的作用外，還應(yīng)該實(shí)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(yīng)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(jī)、呼吸機(jī)及其他呼吸設(shè)備(比如睡眠呼吸機(jī))等應(yīng)用中，能同時(shí)精準(zhǔn)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(diǎn)正越來越受到大家的青睞。在過去，實(shí)現(xiàn)這兩種檢測需要在單個(gè)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(jìn)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(gè)封裝內(nèi)，使設(shè)計(jì)工程師能夠使用單個(gè)包含所有信息、程序及I/O(輸入/輸出)的預(yù)認(rèn)證傳感器配件。

紅外傳感器已經(jīng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)實(shí)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(yīng)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(xué)效應(yīng)。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。