三、精确变量喷药机
过量喷施农药也会造成浪费和环境污染。制造精确变量喷药机，在技术上需要解决的三大问题是：喷雾流量的控制与雾滴大小相互影响、喷药量受行驶速度的影响、小区药量及雾滴大小不能按处方图要求定位调节。图16为精确变量喷药机。
国外已在研制光反射传感器，利用棕色土壤和绿色作物叶子能反射不同波长的光波，可用于辨别土壤、作物和杂草。利用反射光波的差别，可用于鉴别缺乏营养或感染病虫害的作物叶子。变量施加除草剂有两种方法，一种是利用杂草检测传感器，随时采集田间杂草信息，通过变量喷撒设备的控制系统，控制除草剂的喷施量；另一种是事先用杂草传感器绘制出田间杂草斑块分布图，然后综合处理方案，绘出杂草斑块处理电子地图，由电子地图输出处方，通过变量喷药机械实施。研究表明，通过处方变量投人,可使除草剂的施用量减少40%-60％。PATCHEN公司生产的“Weeds Seeker PhD 600”为应用半导体二极管光反射传感器的农药变量供给系统，它应用发光二极管为光源，光电二极管接收并分析反射的光波数据，产生信号并控制喷药喷嘴阀。只有当杂草出现时，才喷洒除草剂以减少除草剂的使用量。
喷药机的控制系统基于改进的脉宽调节技术 (Pulse Width Modulation，缩写PWM),如图17所示。该系统的进一步完善，是根据事先绘制好的田间喷药(处方)图的要求和GPS对喷药机的田间定位，来独立调节药量和雾滴大小。一个DGPS接收器提供地速和行驶距离数据存入机载计算机。该计算机根据用户事先设定的喷药量和雾滴大小田间分布图，来决定田间逐个位置喷药的流量和压力。压力控制回路是由一个电液控制阀及离心喷雾泵改进而成的。压力的设定值通过闭环控制器来自机载计算机给定值。商品流量控制器保持着流量的闭环控制。流量的设定被输入的行驶速度值自动调节。该系统安装在已商品化的喷药拖车上。流量可调范围达4:1，而压力变化为70～700kPa，响应速率达1˜2Hz。
