一种计数系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种计数系统，系统包括：加速传感器接收粒状物体碰撞产生的振动信号；模拟信号调整模块将振动信号的低频信号滤掉，保留振动信号的高频信号部分；控制模块对第一脉冲信号的每个脉冲进行识别，每个脉冲信号产生一个计数信号，并在预设的计数周期内，对计数信号进行统计，得到计数值；当一个计数周期内，计数值超过预设的第一阈值时，生成报警信号；显示报警模块根据所述报警信号，进行报警信息输出。因此，本实用新型专利技术提供的计数系统，通过对粒状物体瞬时碰撞产生信号进行过滤、波形转换等调整，将信号传输到控制模块进行识别，得到相应粒状的瞬时数量和质量，从而得到对粒状物体的质量和数量更准确的估计。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及计数统计领域，尤其涉及一种计数系统。
技术介绍
在当今社会发展进程中，大规模机械自动化占据主导地位，例如在农业生产方面，生产者对农作物的产量及质量也提出了更高的要求，生产和分配精确的量化分析越来越受到重视，传统的农业机械利用天平测量的方法测量农作物的质量，但由于农作物掉落产生冲击会造成测量误差，不能精确地确定农作物颗粒的瞬时质量及数量。
技术实现思路
本技术提供一种计数系统，用以精确地确定粒状物体的瞬时质量及数量。为实现上述目的，本技术提供了一种计数系统，所述系统包括:加速传感器、模拟信号调整模块、控制模块和显示报警模块；所述加速传感器接收粒状物体碰撞产生的振动信号；所述模拟信号调整模块将所述振动信号处理为第一脉冲信号；所述控制模块对所述第一脉冲信号的每个脉冲进行识别，每个脉冲信号产生一个计数信号，并在预设的计数周期内，对所述计数信号进行统计，得到计数值；当一个计数周期内，所述计数值超过预设的第一阈值时，生成报警信号；所述显示报警模块根据所述报警信号，进行报警信息输出。优选地，所述模拟信号调整模块包括:高通有源模拟滤波器和比较器；所述高通有源模拟滤波器的输入端与所述加速度传感器相连接，所述高通有源模拟滤波器的输出端与所述比较器的正相输入端连接，所述比较器的反相输入端接入基准电压，所述比较器的输出端与所述控制模块连接；所述高通有源模拟滤波器对所述振动信号进行滤波，得到输入电压信号；所述比较器对所述输入电压信号与基准电压进行比较，得到第一脉冲信号。优选地，所述模拟信号调整模块还包括差分单元，连接于高通有源模拟滤波器的输入端与所述加速度传感器之间，用以滤除所述振动信号的共模干扰。优选地，所述系统还包括控制指令接收模块，所述控制指令接收模块用以接收用户输入的计数系统的复位指令、启动指令和停止指令。优选地，所述系统还包括供电模块，所述供电模块分别给所述模拟信号调整模块、控制模块和显示报警模块提供电能。因此，本技术提供的一种计数系统，通过对粒状物体瞬时碰撞产生信号进行过滤、波形转换等调整，将信号传输到控制模块进行识别，得到相应粒状物体的瞬时数量和质量，从而得到对中体质量和数量更准确的估计。【附图说明】图1为本技术提供的一种计数系统示意图；图2为本技术提供的一种模拟信号调理模块的结构示意图；图3为本技术提供的控制模块的工作架构图。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。本技术中，为了精确地估计粒状物体的质量和数量，通过本技术提供的计数系统中高通有源滤波器对粒状物体间的瞬时碰撞产生的振动信号进行过滤得到高频脉冲信号，然后经过比较和整形电路得到方波脉冲序列，通过控制模块对该方波脉冲序列进行识别，并将计数结果通过显示报警模块进行显示。本技术提供的计数系统可以应用于任何粒状物体的质量和数量的估计。下面的实施例中仅以农作物谷粒的数量进行精确估计为例来进行说明。图1为本技术提供的一种计数系统示意图。如图1所示，本实施例提供的一种计数系统包括加速传感器11、模拟信号调整模块12、控制模块13、显示报警模块14、供电模块15和控制指令接收模块16。加速度传感器11、模拟信号调整模块12、控制模块13、显示报警模块14依次连接。加速度传感器11接收粒状物体瞬时碰撞的振动信号。所述振动信号为具有一定频率范围宽度的振动信号。在粒状物体碰撞振动的初始阶段，振动信号类似于一个高频脉冲，之后随幅值逐渐减小，对于本技术提供的一种计数系统，最重要的部分为粒状物体瞬时碰撞产生振动信号的前半部分，即类似于高频脉冲的信号。模拟信号调整模块12对瞬时碰撞的振动信号进行滤波和波形转换调整后，得到第一脉冲信号。模拟信号调整模块12将得到的脉冲信号传输给控制模块13。模拟信号调整模块12可以具体包括依次连接的高通有源模拟滤波器、比较器。脉宽控制单元。其中，高通有源模拟滤波器可以由基本的2阶3阶滤波器串联组成。在对谷粒数量进行估计中，高通有源模拟滤波器可以具体为11阶巴特沃斯型高通有源模拟滤波器，截止频率为6.5KHz,对频率为4KHz以下的信号衰减达60dB，整个高通有源模拟滤波器122对通带内的增益为10倍，用以对低频信号进行大幅度的衰减，保留高频脉冲信号部分。比较器可以具体为由运放电路放大器构成。优选地，模拟信号调整模块12还包括脉宽控制单元，脉宽控制单元设置在比较器和控制模块之间，用以调整粒状物体下落过程中产生高频信号的脉冲宽度。具体地，脉宽控制单元可以具体为施密特触发器。在一个优选实施例中，所述高通有源模拟滤波器的输入端与所述加速度传感器相连接，所述高通有源模拟滤波器的输出端与所述比较器的正相输入端连接，比较器的负相输入端连接基准电压，所述比较器的输出端与所述脉宽控制单元相连接，所述脉冲控制单元与所述控制模块13连接。所述高通有源模拟滤波器对所述振动信号进行滤波，得到输入电压；所述比较器将所述输入电压与基准电压比较得到脉冲信号。其中，接入比较器负输入端的基准电压值可以手动调节，以便于设置基准电压，有效控制脉宽控制单元整形一定频率范围内的脉冲信号，也就是说认为控制谷粒下落的速度，限制加速度传感器接收谷粒瞬时碰撞产生的振动信号。具体地，在谷粒下落过程中，谷粒处于各个不同的下落高度，与谷粒处于各个下落高度产生的振动信号的幅值相关。脉宽控制单元用以调整谷粒下落过程中各个不同高度谷粒与谷粒间的脉冲宽度。模拟信号调整模块12对接收到的瞬时碰撞振动信号通过高通有源模拟滤波器进行滤波后得到高频脉冲信号；比较器和脉宽控制单元对得到的高频脉冲信号进行波形转换调整得到脉宽一致的方形序列。可选地，所述模拟信号调整模块12还可以包括差分单元，所述差分输入单元的输入端与所述加速度传感器相连接，所述差分单元的输出端与所述高通有源模拟滤波器相连接，所述差分单元用以滤除所述振动信号的共模干扰。可选地，所述模拟信号调整模块还可以包括增益调整单元，所述增益调整单元与所述高通有源模拟滤波器的输出端相连接，所述增益调整单元根据粒状物体掉落高度调整所述第一电压的幅值。当粒状物体掉落的高度越高时，产生的第一电压的幅值越大，增益可适当减小；粒状物体掉落的高度越低，产生的第一电压的幅值越小，增益可适当增大。其中，增益调整单元与比较器相当于一个灵敏信号调整器。在谷粒计数中，信号经过增益调整模块之后得到方波序列。控制模块13对第一脉冲信号的每个脉冲进行识别，每个脉冲信号产生一个计数信号，并在预设的计数周期内，对所述计数信号进行统计，得到计数值；当一个计数周期内，所述计数值超过预设的第一阈值时，生成报警信号。具体地，控制模块13根据设置的脉冲宽度对第一脉冲信号进行识别，当第一脉冲的脉冲宽度满足预设脉宽时，产生一个计数信号，控制模块13开始计数，控制模块13根据计数信号的次数得到粒状物体的计数值。在一定范围内，当第一脉冲信号的脉冲宽度满足的谷粒高频脉冲信号的脉冲宽度时，控制模块13产生计数信号，此时，在控制模块13的内部计数上加I。控制模块13根据预设的方式控制显示报警模块14，显示报警模块14根据所述计数信号的次数进行计数值显示；在使用计数系统时，设定第一阈值，当控制模块13生成的计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计数系统，其特征在于，所述系统包括：加速传感器、模拟信号调整模块、控制模块和显示报警模块；所述加速传感器接收粒状物体碰撞产生的振动信号；所述模拟信号调整模块将所述振动信号处理为第一脉冲信号；所述控制模块对所述第一脉冲信号的每个脉冲进行识别，每个脉冲信号产生一个计数信号，并在预设的计数周期内，对所述计数信号进行统计，得到计数值；当一个计数周期内，所述计数值超过预设的第一阈值时，生成报警信号；所述显示报警模块根据所述报警信号，进行报警信息输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张铮，姚珺珺，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11