農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的下一發(fā)展階段是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的，需要在農(nóng)田中使用穩(wěn)固的傳感器技術(shù)。圖爾克產(chǎn)品可實現(xiàn)使用駕駛員輔助系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而開啟完全自動化的農(nóng)作。在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，QR20編碼器測量車軸的轉(zhuǎn)向角，或協(xié)助打開大田噴霧機的噴臂。超聲波傳感器和傾角計則適合對齊噴桿的位置，同時緊湊的TM18光柵可以監(jiān)測聯(lián)合收割機的谷物升降機的物料流。

與其他商業(yè)環(huán)境不同，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域受不斷變化的外部因素影響。為了實現(xiàn)2050年的全球糧食保障目標(biāo)，農(nóng)業(yè)企業(yè)正面臨嚴(yán)峻的優(yōu)化生產(chǎn)壓力。簡單來說，為了彌補屆時全球人口預(yù)計達(dá)到90億的增長并同時跟上自然保護(hù)的需求，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域必須在許多地區(qū)耕地面積逐年減小的同時實現(xiàn)產(chǎn)量逐年增長。

現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)可以在此發(fā)揮重大作用。當(dāng)今的測量儀器可以采集土壤狀況的數(shù)據(jù)，使農(nóng)民能夠輕松完成評估。而這反過來又可以使農(nóng)業(yè)機械的操作更加高效和自主。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域代表已經(jīng)對這方面的潛力進(jìn)行了探討，并討論了精確農(nóng)作、智能農(nóng)業(yè)或精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的可能。在許多研究中，該經(jīng)濟領(lǐng)域的數(shù)字化被描述為可能是以環(huán)保方式實現(xiàn)盡可能高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵手段。盡管如此，人們努力爭取更精準(zhǔn)、損失更少的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的歷史與農(nóng)業(yè)本身一樣悠久。然而，在工業(yè)4.0的背景下，農(nóng)業(yè)正處在具有諸多全新可能的發(fā)展階段。

圖爾克帶PTFE涂層的超聲波傳感器測量噴臂與農(nóng)田或作物間的距離，并且耐受常用的作物殺蟲劑

協(xié)作田間栽培的表面分析

在高科技農(nóng)作過程中，農(nóng)民越來越多地充當(dāng)計劃主管的角色，而不是持續(xù)負(fù)責(zé)機械的所有控制操作。通常，該過程的開端是基于在非均質(zhì)的農(nóng)田中建立均質(zhì)區(qū)域的理念，進(jìn)行土壤分析。其中，某個區(qū)域可以由于具有更多的地下水資源而更節(jié)儉地灌水，而其他區(qū)域則可能需要施更多的肥。這種優(yōu)化的土壤和作物栽培方法通過準(zhǔn)確的土壤改造實現(xiàn)，從而可以根據(jù)相似的需求進(jìn)行分區(qū)，并逐步獲得具有不同信息的地圖，農(nóng)民可以利用這些信息根據(jù)特定分區(qū)的需求培養(yǎng)土壤。

該過程會用到許多小型的輔助組件。現(xiàn)代拖拉機和收割機已經(jīng)配備智能的駕駛輔助系統(tǒng)，有時可以自動完成某些操作。利用手機的GPS定位和位置數(shù)據(jù)，可使機械準(zhǔn)確遵循設(shè)定的路徑，從而防止重復(fù)使用殺蟲劑或肥料等。另一大好處是減少油耗。作為可能已經(jīng)實現(xiàn)自動化控制的駕駛操作的一部分，緊湊且堅固的傳感器已被廣泛用于各種應(yīng)用，例如低磨損轉(zhuǎn)向、大田噴霧機的對齊以及物料流的監(jiān)測。

QR20等非接觸式無磨損編碼器適合用作大田噴霧機噴臂的角度傳感器或線控轉(zhuǎn)向解決方案的組件

利用傳感器實現(xiàn)高性能

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)被視為未來自主駕駛系統(tǒng)的成熟引導(dǎo)技術(shù)，可以以相同的方式使用操縱桿進(jìn)行控制。方向命令不再通過機械方式給出，而是通過電氣方式傳輸給執(zhí)行器。圖爾克的非接觸式編碼器可測量該系統(tǒng)中車軸的轉(zhuǎn)向角， 并同時耐受濕度（ 防護(hù)等級達(dá)IP68/69k）和沖擊。必要時，它們甚至可以完全安裝在車軸內(nèi)。

電感式編碼器完全采用非接觸式操作，因此完全無磨損，這對于農(nóng)業(yè)通常較短的時間窗口及機械故障風(fēng)險來說是非常重要的優(yōu)勢。QR20編碼器還能可靠用于測量大田噴霧機的角度。傳感器測量投射角，從而使噴臂一直處于正確的位置。這再次證明了目前使用測量傳感器而不是限位開關(guān)進(jìn)行連續(xù)位置測量的趨勢。

與作物間的距離決定噴桿的高度。超聲波傳感器可用于提供該距離信息，因此可以使用圖爾克緊湊且?guī)TFE涂層的超聲波換能器。這些傳感器的檢測范圍從30 cm到3 m不等。集成的溫度補償功能可使測量數(shù)據(jù)在-40到+70攝氏度的整個范圍內(nèi)保持恒定，確保用戶能準(zhǔn)確對齊噴臂。根據(jù)應(yīng)用需要，還可通過示教按鈕或示教電纜個性化設(shè)置參數(shù)。

圖爾克的預(yù)裝配Y型分配器可按模塊組合使用，用于連接噴霧閥，Superseal插頭連接器則確保即使在振動情況下也能可靠連接

可靠的傾角測量

無論農(nóng)民在使用大田噴霧機噴灑殺蟲劑或液體肥料，還是操作聯(lián)合收割機，在大多數(shù)農(nóng)業(yè)機械中，車輛的傾角都是一個重要的信息點。例如，若脫粒裝置總是需要在不平整的地面上水平工作，則圖爾克堅固的傾角傳感器可檢測和傳輸橫向偏差及運動方向上的偏差。由于配置單獨可調(diào)節(jié)的過濾器，操作過程中的一些振動和不可預(yù)見的沖擊也不會影響測量值。

一旦脫粒裝置將小麥與外殼分離，升降機將收獲的谷粒輸送到谷粒罐中。該物料流可由光電傳感器進(jìn)行監(jiān)測。TM18光電傳感器防護(hù)等級達(dá)IP67和IP69k，可以在此安裝用于空間受限位置，并快速與接收器對齊。與其他傳感器不同，TM18通過螺釘固定至帶螺紋鏡頭的谷粒升降機中，從而使設(shè)計師無需設(shè)計復(fù)雜且易出錯的帶偏轉(zhuǎn)反射鏡的配件。檢測到的谷粒數(shù)量相關(guān)的數(shù)據(jù)用于確定谷粒升降機的操作。播種機的種子也可以類似方式檢測，使用非接觸式電容傳感器提供物位信息。

精密性帶來財務(wù)和環(huán)境雙重效益

所述應(yīng)用展示了智能傳感器在精確農(nóng)作領(lǐng)域的重要先驅(qū)作用。它們使得農(nóng)民可以更高效地使用肥料和殺蟲劑，從而有助于節(jié)省資源并同時保護(hù)土壤。該組合是進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)字化和自動化投資的核心驅(qū)動力。通過更精準(zhǔn)的田間栽培，專家希望實現(xiàn)更切實的生態(tài)效益，例如防止直接污染河水、減少土壤中化學(xué)品的使用以及節(jié)省油耗。

另一方面，對于農(nóng)場而言，這些解決方案可實現(xiàn)更高的利潤。未來，自驅(qū)動機械尤其將開辟新的解決方案，包括在天氣良好的情況下準(zhǔn)時的操作。以前，農(nóng)民只是無需手動控制前進(jìn)操作，但仍需手動完成轉(zhuǎn)向操作。然而，現(xiàn)在借助角度傳感器，這類運動也可準(zhǔn)確完成。

圖爾克產(chǎn)品可以越來越多地為自動操作的控制系統(tǒng)提供更大的支持，用于測量和傳輸參數(shù)；憑借堅固的設(shè)計，它們甚至適用于腐蝕性液體、極端溫度或粗糙表面可能影響技術(shù)組件的嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境。