[發明專利]一種冠層孔隙測量方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410401452.0
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104180779B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 薛金林;封永;丁啟朔
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28;G01N15/08
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.一種冠層孔隙測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.激光發射電路控制激光發射管發出激光，激光接收管接收到激光時激光接收電路輸出高電平信息，否則激光接收電路輸出低電平信息；或者激光發射電路控制激光發射管發出激光，激光接收管接收到激光時激光接收電路輸出低電平信息，否則激光接收電路輸出高電平信息；

所述的激光發射電路中，每一個激光發射管D與一只電阻R串聯，然后并聯，并聯數與激光發射管數相同；并聯后電路由數據處理器中電源供電；

b.激光接收電路輸出的高電平或低電平信息傳輸至數據處理單元，數據處理單元對高電平或低電平信息進行處理與計算后獲得作物冠層孔隙大小；

激光發射管與接收管的行數不止1行；

激光發射管行內距不超過1cm，激光發射端或激光接收端長度不超過1m；

在所述的激光接收電路中，每一個激光接收管Q設有三條管腳或二條管腳；

對于三條管腳的激光接收管，其管腳分別是電源正極、電極負極與信號輸出端，信號輸出端通過一個電阻與電源正極相連，電源正極與電源負極之間通過一個電容C進行隔離，從每個激光接收管的信號輸出端將信號輸出至數據處理單元；

對于二條管腳的激光接收管，一條管腳通過一個電阻與電源正源相連，并從該管腳處引出信號輸出至數據處理單元，另一條管腳接電源負極；或者一條管腳通過一個電阻與電源負極相連，并從該管腳處引出信號至數據處理單元，另一條管腳接電源正極；

c.計算得到的作物冠層孔隙數據存儲在數據處理單元中，并通過數據顯示單元顯示；

其中，激光發射端包含若干獨立且等間距的激光發射管，激光接收端包含若干獨立且等間距的激光接收管，且激光發射端中的激光發射管與激光接收端中的激光接收管一一對應；激光發射管與激光接收管對數為n，單片機獲得的高電平端口數與低電平端口數分別為n1與n2，則n＝n1+n2根據n2/n的值，單片機判斷作物冠層孔隙大小或孔隙率，孔隙率越大，孔隙大小越大。

2.根據權利要求1所述的一種冠層孔隙測量方法，其特征在于：所述的激光發射電路與激光接收電路均通過數據處理器的工作電源供電。

3.根據權利要求1所述的一種冠層孔隙測量方法，其特征在于：數據處理單元由單片機組成，每個激光接收管的輸出信號端與單片機I/O端口相連；當某個激光接收管接收到激光發射端的光源時，則該激光接收電路通過激光接收管信號端輸出高電平或低電平；當某個激光接收管因遮擋沒有接收到光源時，則該激光接收電路通過激光接收管信號端輸出低電平或高電平，其中激光接收管接收到激光和未接收到激光時，激光接收電路輸出的電平信息不同；單片機讀取相應端口信息，獲得高電平或低電平的端口數。

4.一種冠層孔隙測量裝置，包括激光發射端、激光接收端和數據處理器，其特征在于：

激光發射端包含若干獨立且等間距的激光發射管，激光接收端包含若干獨立且等間距的激光接收管，且激光發射端中的激光發射管與激光接收端中的激光接收管一一對應；

數據處理器包括激光發射電路、激光接收電路、數據處理單元和數據顯示單元；

所述的激光發射電路中，每一個激光發射管D與一只電阻R串聯，然后并聯，并聯數與激光發射管數相同；并聯后電路由數據處理器中電源供電；

激光發射管通過激光發射電路發射激光，激光接收管接收到激光發射管發出的激光時，激光接收電路輸出高電平信息，否則激光接收電路輸出低電平信息；或者激光接收管接收到激光發射管發出的激光時，激光接收電路輸出低電平信息，否則激光接收電路輸出高電平信息；激光接收電路的輸出的高電平信息或低電平信息傳輸至數據處理單元；

其中，在所述的激光接收電路中，每一個激光接收管Q設有三條管腳或二條管腳；

對于三條管腳的激光接收管，其管腳分別是電源正極、電極負極與信號輸出端，信號輸出端通過一個電阻與電源正極相連，電源正極與電源負極之間通過一個電容C進行隔離，從每個激光接收管的信號輸出端將信號輸出至數據處理單元；

對于二條管腳的激光接收管，一條管腳通過一個電阻與電源正源相連，并從該管腳處引出信號輸出至數據處理單元，另一條管腳接電源負極；或者一條管腳通過一個電阻與電源負極相連，并從該管腳處引出信號至數據處理單元，另一條管腳接電源正極；

激光發射管行內距不超過1cm，激光發射端或激光接收端長度不超過1m；

所述的激光發射管與激光接收管分別設有至少1行。