[發明專利]植物電信號檢測對比實驗裝置

有效

• 申請號: 201410493256.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105511526B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 田立國;李猛;武海;鄒江濤;李玉爽;劉志奇
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種植物電信號檢測對比實驗裝置，具體來說是利用植物生長實驗箱調節產生不同參數的植物生長環境，通過調節溫濕度、光照強度的參數大小變化，來檢測植物體內電信號的不同，以此探索研究溫濕度、光照強度參數變化對植物電信號的影響規律。

背景技術

隨著現代微弱信號檢測處理技術的發展和計算機信息采集技術在農業上的廣泛應用，植物微弱電信號的提取和分析將更具可行性和科學性。植物電信號是與植物生理過程、體內傳送信息相關的重要植物生理信號，它是植物對環境變化刺激做出的反應?？梢酝ㄟ^觀察植物電信號的變化來監測外界環境的變化，可調節植物與外部環境間的聯系，作為溫室生產調控環境因子的一個參考依據。調控環境因子最優化，使植物生長達到最佳狀況。因此，開展植物微弱電信號的檢測研究將會在設施農業、信息化農業方面發揮越來越重要的作用，進一步推動我國農業自動化的發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種探索研究植物在不同參數的生長環境下的電信號規律的對比實驗裝置，通過調節溫濕度、光照強度參數的變化，來實驗對比得出參數不同變化對植物電信號的影響規律。

本發明所采用的技術方案是：一種植物電信號檢測對比實驗裝置，包括植物生長實驗箱，植物電信號提取裝置以及控制計算機三部分；植物生長實驗箱由智能控制模塊、環境參數檢測裝置與環境參數調節裝置組成，其中環境參數檢測裝置與智能控制模塊的輸入端口相連，環境參數調節裝置與繼電器端子排相連，繼電器端子排與智能控制模塊的通用輸出端口相連，智能控制模塊通過RS232串行通信數據線與控制計算機相連；其中植物電信號提取裝置由正電極、負電極、參考電極、屏蔽網、高速屏蔽線、信號檢測單元、數據采集板卡組成，正電極、負電極、參考電極與信號檢測單元通過高速屏蔽線相連，信號檢測單元與數據采集板卡通過高速屏蔽線相連，數據采集板卡通過USB通信數據線與控制計算機相連。

所述的環境參數檢測裝置由溫濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器和光照傳感器組成，分別安裝在植物生長實驗箱的底部、中部以及頂部，其中溫濕度傳感器通過兩線制串行接口與智能控制模塊相連，二氧化碳濃度傳感器和光照傳感器與智能控制模塊的兩個模擬/數字轉換接口相連。

所述的環境參數調節裝置由LED光源板、溫度調節器、濕度調節器、二氧化碳濃度調節器以及空氣調節器組成，其中溫度調節器、濕度調節器、二氧化碳濃度調節器以及空氣調節器與繼電器端子排相連，繼電器端子排與智能控制模塊的通用輸出端口相連，LED光源板與智能控制模塊的PWM調制輸出端口相連。

所述的植物電信號提取裝置包括正電極、負電極、參考電極、屏蔽網、高速屏蔽線、信號檢測單元以及數據采集板卡，屏蔽網罩住檢測植物，信號檢測單元具有三個輸入端口，其中：所述正電極的一端插入檢測植物的葉片表面，另一端與所述信號檢測單元的第一輸入端通過高速屏蔽線相連；所述負電極的一端插入檢測植物的葉片表面，另一端與所述信號檢測單元的第二輸入端通過高速屏蔽線相連；所述參考電極的一端插入檢測植物根部的土壤內部，另一端與所述信號檢測單元的第三輸入端通過高速屏蔽線相連，同時參考電極與地相連。

所述的信號檢測單元包括差分輸入電路、低通濾波電路、高通濾波電路、50Hz陷波電路以及放大電路，且所述的信號檢測單元具有輸出端，采用高速屏蔽線與數據采集板卡相連。

附圖說明

圖1是本植物電信號檢測對比實驗裝置結構示意圖。

圖2是本植物電信號檢測對比實驗裝置環境參數檢測裝置電路原理圖。

圖3是本植物電信號檢測對比實驗裝置環境參數調節裝置結構示意圖。

圖4是本植物電信號檢測對比實驗裝置植物電信號提取裝置結構示意圖。

圖5是本植物電信號檢測對比實驗裝置信號檢測單元結構示意圖。

附圖標記：1-植物生長實驗箱； 2-LED光源板；3-制冷器；4-加熱棒；5-排風風扇；6-進風風扇；7-加濕器；8-二氧化碳發生器；9-溫濕度傳感器；10-二氧化碳濃度傳感器；11-光照傳感器；12-繼電器端子排；13-智能控制模塊；14-正電極；15-負電極；16-參考電極；17-檢測植物；18-信號調理單元；181-差分輸入電路；182-低通濾波電路；183-高通濾波電路；184-50Hz陷波電路；185-放大電路；19-屏蔽網；20-高速屏蔽線； 21-數據采集板卡；22-USB通信數據線；23-RS232串行通信數據線；24-控制計算機。

具體實施方式