小型施肥机施肥检测系统设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：曲龙龙, 吴雪梅, 何格, 符德龙, 孙希文

单位：（1. 贵州大学机械工程学院，贵阳市，550025； 2. 贵州省烟草公司毕节市公司，贵州毕节，551700）

摘要：为解决小型施肥机施肥量在线检测的问题，设计一种基于电容传感器的施肥机施肥量检测系统。该检测系统以STM32F103C8T6单片机为核心，由电容极板、FDC2214电容传感器芯片及其他硬件电路组成。通过电容传感器获取肥料下落时引起的平行极板间的电容变化量，将电容信号转变为数字信号并输入给单片机，经过单片机程序的储存和处理，将测得的电容值与肥料质量显示在OLED显示屏上，同时通过串口通信将数据传输给计算机。搭建外槽轮式排肥器排肥量检测系统平台，建立复合肥料质量流量与电容变化量之间的数学关系模型，并在不同的工作条件下对模型进行试验验证。结果表明，电容变化量与平行极板间肥料质量的线性相关系数为0.989，拟合效果显著。温度会导致检测系统的误差变大，但检测系统对施肥量的测量相对误差整体不超过8.07%，能够满足设计和实际生产作业要求。

关键词：小型施肥机,施肥检测系统,电容检测,单片机,传感器,肥料质量

基金资助：贵州省科技创新基地建设项目（黔科合中引地［2023］010）；贵州省烟草公司毕节市公司科技项目（毕烟技{2021}18号2021520500240048）