1、,傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究報(bào)告,匯 報(bào) 人：李漢正 團(tuán)隊(duì)成員：周建偉 熊庭松 林 超 羅運(yùn)嘉,1,目 錄,土壤濕度傳感器,第一部分,4,1 土壤濕度傳感器,用于檢測(cè)土壤中水分含量，便于及時(shí)和適量澆灌。目前有兩種表示方式，其一為容積含水量，即V/V%，其二為質(zhì)量含水量，即M/M%，大部分產(chǎn)品以容積含水量表示，一般有效范圍在1070%。因不同土質(zhì)能容納水量不同，故不同土質(zhì)在澆灌等量水后，所顯示的容積含水量會(huì)有不同。安裝時(shí)根據(jù)不同作物根系深度確定埋土深度。,1 土壤濕度傳感器,張力計(jì)式水分傳感器 中子衰減法 介電法,1 土壤濕度傳感器,介電法速測(cè)土壤含水量 利用土壤的介電特性來(lái)測(cè)量土壤含水量是一

2、種行之有效的、快速的、簡(jiǎn)便的、可靠方法。對(duì)一定幾何結(jié)構(gòu)的電容式水分傳感器，其電容量與兩極間被測(cè)物料的介電常數(shù)有正比關(guān)系。由于水的介電常數(shù)比一般物料的介電常數(shù)要大得多，所以當(dāng)土壤中的水分增加時(shí)，其介電常數(shù)相應(yīng)增大，測(cè)量時(shí)水分傳感器給出的電容值也隨之上升，根據(jù)傳感器的電容量與土壤水分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可測(cè)出土壤的水分。電容式水分傳感器的特點(diǎn)是精度高、量程寬、可測(cè)的物料品種多，而且響應(yīng)速度也較快，可應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,1 土壤濕度傳感器,張力計(jì)式水分傳感器受土質(zhì)影響 中子衰減法 污染土壤,目 錄,土壤溫度傳感器,第二部分,10,2 土壤溫度傳感器,土壤溫度的高低，與作物的生長(zhǎng)發(fā)育、肥料的分解和有機(jī)

3、物的積聚等有著密切的關(guān)系，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的環(huán)境因子。土壤溫度也是小氣候形成中一個(gè)極為重要的因子，故土壤溫度的測(cè)量和研究是小氣候觀測(cè)和農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 土壤溫度傳感器的測(cè)量使用插入式，一般的情況下土壤溫濕度傳感器有好幾個(gè)探針，而且探針的長(zhǎng)度都是不同的，這樣主要是為了更好的測(cè)量不同深度土壤的溫度。能更好的確定土壤內(nèi)的溫度。,2 土壤溫度傳感器,土壤溫度傳感器大都采用 PT1000鉑熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變，當(dāng)PT1000在0的時(shí)候阻值為1000歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升成勻速增長(zhǎng)?；赑T1000的這種特性，利用進(jìn)口芯片設(shè)計(jì)電路把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為采集儀器常用的電壓或電

4、流信號(hào)。,優(yōu)點(diǎn)：體積小巧，埋設(shè)過(guò)程對(duì)土壤擾動(dòng)小，性能可靠 傳感器結(jié)實(shí)、耐腐蝕 響應(yīng)速度快，1秒 缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，不易普及,目 錄,含量傳感器,第三部分,14,3 二氧化碳傳感器,二氧化碳是植物生長(zhǎng)必須的原料之一，它為合成有機(jī)物提供了重要的碳元素，因此控制好二氧化碳的濃度對(duì)植物生長(zhǎng)起到關(guān)鍵作用 二氧化碳傳感器能夠檢測(cè)出大氣環(huán)境中二氧化碳?xì)怏w含量,常常用于農(nóng)業(yè)“氣肥”的自動(dòng)控制上。,3 二氧化碳傳感器,不同的氣體吸收不同波長(zhǎng)的光，比如CO2就對(duì)紅外線(波長(zhǎng)為4.26 m)最敏感。光學(xué)氣體檢測(cè)通常是把被測(cè)氣體吸入一個(gè)測(cè)量室，測(cè)量室的一端安裝有光源而另一端裝有濾光鏡和探測(cè)器濾光鏡的作用是只容許某一特定

5、波長(zhǎng)的光線通過(guò)探測(cè)器則測(cè)量通過(guò)測(cè)量室的光通量探測(cè)器所接收到的光通量取決于環(huán)境中被測(cè)氣體的濃度。,3 二氧化碳傳感器,紅外探測(cè)器為薄膜電容，吸收了紅外能量后，氣體溫度升高，導(dǎo)致室內(nèi)壓力增大，電容兩極間的距離就要改變，電容值隨之改變。CO2氣體的濃度愈大，電容值改變也就愈大。,目 錄,光照度傳感器,第四部分,19,4 光照度傳感器,設(shè)施農(nóng)業(yè)中，采用栽培管理自動(dòng)化系統(tǒng)其光源完全為人工光，而不用太陽(yáng)光， 采用光傳感器來(lái)檢測(cè)和控制光照強(qiáng)度，使作物可以得到均勻一致的光照。光照度傳感器用于檢測(cè)作物生長(zhǎng)環(huán)境的光照強(qiáng)度，以決定是否需要遮陽(yáng)或補(bǔ)光。一般安裝在溫室或大棚中，用于檢測(cè)作物生長(zhǎng)生長(zhǎng)所需的光照強(qiáng)度是否滿足

6、最基本需要或達(dá)到作物最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。安裝時(shí)考慮向陽(yáng)并且避免被遮擋。一般安裝一個(gè)就夠。,4 光照度傳感器,不同角度光線透過(guò)余弦修正器匯聚到感光區(qū)域、匯聚到感光區(qū)域的太陽(yáng)光通過(guò)藍(lán)色和黃色進(jìn)口濾光片過(guò)濾掉可見(jiàn)光以外的光線;透過(guò)濾光片的可見(jiàn)光照射到進(jìn)口光敏二極管，光敏二極管根據(jù)可見(jiàn)光照度大小轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)溫度感應(yīng)電路，將采集到的光電信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以輸出精準(zhǔn)的線性電信號(hào)。,電子元器件通常都有一定的溫度系數(shù)，其輸出信號(hào)會(huì)隨溫度變化而漂移，稱為“溫漂”，為了減小溫漂，采用一些補(bǔ)償措施在一定程度上抵消或減小其輸出的溫漂，這就是溫度補(bǔ)償。,余弦修正器：為校正光度計(jì)的探測(cè)器的角度響應(yīng)特性不符合余弦特性，利用余弦修正器對(duì)光度計(jì)的探測(cè)器進(jìn)行的修正,智能農(nóng)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系,各種傳感器電路,信號(hào)放大電路,單片機(jī)系