本课题来源于863计划课题“精准农业机械装备技术开发与应用”的子项目“水稻收获机械智能测产系统的研究开发”。精准农业作为一种以信息技术为基础的现代农业管理理念已经在世界各地被人们所认可。它根据作物产量空间分布的不均匀性和作物生长环境的差异性,综合运用3S和智能农机装备技术,进行定量决策、变量投入并定位实施。充分体现了因地制宜、科学管理的思想理念,对于最大限度挖掘耕地生产潜力、实现农业生产要素高效利用和保护农田生态环境具有重大意义,成为当今世界最具有竞争力的现代农业发展前沿。对精准农业技术体系来说,收获是终点、也是起点。通过在收割过程中实时获取产量数据,可以对下一季耕作的播种、灌溉、施肥等进行优化决策,以期取得更好的效果。产量信息的空间差异既是进行农业决策的重要依据,也是决策产生的最终收益的直接体现。产量的测定通过收割机智能测产系统来实现,其核心装置就是产量传感器。本课题是以获得谷物产量信息为目标,通过对冲量式谷物流量传感器的设计和弹性元件动态响应特性的分析研究,提出了基于主动消振原理的振动抑制方案,并设计了基于低频干扰自适应滤波限制的信号处理算法,从而实现了强振动背景下产量信号的有效提取。论文还针对产量信号本地处理需求,基于DSP嵌入式系统实现了前端信号处理和传输的数字化,为简化测产系统控制器的设计开发、降低系统成本提供了良好的软硬件支撑。同时,为实现传感器的标定和信号校准,专门设计开发了重力冲击式谷物测产系统标定试验台,一方面验证了传感器信号处理算法的可行性,另一方面也为未来进一步提升传感器性能研究提供了基础平台。论文共分为六个部分,其中第一部分主要介绍了本课题的背景、国内外研究现状及研究目的、意义等。第二部分对系统整体方案和体系进行了介绍,包括冲量式传感器的原理及系统构成及其实现等。第三部分主要对冲量式传感器进行了设计分析,通过有限元分析计算,优化选择设计了合理的传感器弹性元件结构尺寸;研究了基于主动消振措施的传感器响应特性。第四部分主要对产量信号处理进行了算法研究,包括滤波,动态补偿,陷波抑制,误差分析等;并根据处理效果设计了基于DSP的嵌入式前端数字化硬件电路。第五部分介绍了系统实验台的搭建以及试验结果。第六部分是对本论文研究工作的总结及展望。本文研究的冲量式谷物质量流量传感器,通过了实验室以及田间的数次测产试验,结果表明,系统运行可靠稳定,所设计开发的冲量式传感器测产误差控制在6—10%范围内,满足了精准农业智能测产的精度要求。