10385.植物生理生態(tài)傳感器的設(shè)計和開發(fā)

1、分類號密級UDC編號碩士學位論文植物生理生態(tài)傳感器的設(shè)計和開發(fā)學位申請人：張昆指導教師：邱兆美副教授毛鵬軍教授學科專業(yè)：業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化工程學位類別：別：工學2014年5月摘要I論文題目：論文題目：植物生理生態(tài)傳感器的設(shè)計植物生理生態(tài)傳感器的設(shè)計和開發(fā)開發(fā)專業(yè)：業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化工程農(nóng)業(yè)機械化工程研究生：生：張昆張昆指導教師：指導教師：邱兆美邱兆美毛鵬軍毛鵬軍摘要設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常常會利用各種設(shè)備對植物所處環(huán)境進行監(jiān)測，從而為其環(huán)境的自動化控制

2、決策提供依據(jù)。傳統(tǒng)溫室主要通過檢測植物體所處的溫室環(huán)境溫度、濕度來反映植物體水分供給狀況的變化，以此來決定對作物的灌溉時間節(jié)點、時長等。而這種監(jiān)測主要是針對溫室內(nèi)的大環(huán)境，這個大環(huán)境檢測結(jié)果與植物體的真實生長狀況的差距較大?，F(xiàn)代溫室中利用植物生理傳感器測量近植物體的植物生態(tài)指標（葉面微區(qū)溫度等）變化和植物體自身生態(tài)指標（植物莖稈直徑等）的變化，能夠更加準確地反映植物體的生長狀況，從而反映其水分供給狀況等生理信息，以用于指導灌溉。本文針對

3、植物葉面微區(qū)溫度的監(jiān)測問題，提出了一種聲表面波溫度傳感器的模塊化設(shè)計方案，分析了其原理，并分別設(shè)計了敏感模塊、測試信號產(chǎn)生模塊、開關(guān)模塊和頻率檢測模塊，搭建了一個聲表面波溫度傳感器，用以監(jiān)測植物葉面微區(qū)溫度變化。對其中的濾波電路、各個信號產(chǎn)生電路和計數(shù)電路進行仿真分析，經(jīng)分析合理后制作印刷電路板，利用實物試驗驗證實際制作的傳感器的性能。試驗結(jié)果表明：敏感模塊具有較好的頻溫特性，其靈敏度達到了4.59KHz℃；測試信號產(chǎn)生模塊能產(chǎn)生所需信

4、號且基本無雜散信號；頻率檢測模塊可檢測出回波信號頻率，其誤差在1KHz；模塊整體試驗顯示其測溫誤差較小，低于0.5℃，可應(yīng)用于葉面微區(qū)溫度監(jiān)測中。現(xiàn)有植物莖稈直徑傳感器在測量過程通常都需要對被測部位施加一個適當?shù)念A(yù)緊力，而這個預(yù)緊力的存在勢必會影響植物的正常生長。本文針對這一問題，提出了一種利用光敏電阻的植物莖稈直徑傳感器設(shè)計方案，其在測量過程中不需要對植物體施加預(yù)緊力，且其開發(fā)成本低，是植物莖稈直徑監(jiān)測的理想選擇。通過一系列試驗驗證了