[发明专利]植物叶片表面温度测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量仪，尤其是涉及一种植物叶片表面温度测量仪。

背景技术

植物叶片的温度是植物的一项重要生理参数。掌握植物叶片的温度对于了解植物的蒸腾速率、光合效率等生理活动状态有着重要的帮助。目前，对于植物叶片温度测量的主要方式为红外测温法，但是由于植物叶片的红外发射率的无法准确标定，所以使得测量在被测量自身就出现了误差。另外，由于红外测温法对于测量角度、环境的严格要求，使在测量植物叶片温度过程中存在多个误差源，最后的测量数据的不确定度大，最后测得的植物叶片温度误差大。

目前，常用的温度测量方法有铂热电阻、热电偶、红外测温法等。热电偶测温由于存在冷端补偿，所以在低温区测量中热电偶的测量精度较低，并且成本相对较高。红外测温在植物叶片温度检测方面存在一定的缺陷：1）叶片发射率的确定。2）环境对测量的影响。环境温、湿度，光照等是影响红外测量的主要环境因素，并且红外测量前需对环境条件进行测定，测量前期准备较复杂。铂热电阻测温在低温区测温中精度较热电偶测温高，并且成本更低，适合对植物叶片测量要求，贴片式铂电阻测量叶片温度可在不影响叶片正常生长的基础上实现叶片温度的精确测量。

若Pt100采用两线制连接，铂电阻引线电阻将对测量结果造成误差，且温度越高，误差越大，为消除铂电阻传感器引线电阻对测量结果造成的影响，Pt100采用三线制接法。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物叶片温度的测量仪器，选用适合低温范围内测量的Pt100铂热电阻传感器对植物叶片温度进行采集，使用单片式集成电路实现传感器输出信号的转换，采用单片机处理电路实现植物叶片温度的处理及显示的功能。

本发明采用的技术方案是：

植物叶片表面温度测量仪，包括转换电路模块，单片机及AD模块，液晶显示模块，和按键模块。MB95F204K富士通单片机分别与Pt100铂热电阻传感器信号转换电路模块，液晶显示模块，和按键模块连接。Pt100铂热电阻将测得的温度信号变成电阻信号，电阻信号通过转换电路模块变成电压信号输入至单片机及AD模块，经单片机处理后输出测量结果，并在液晶显示模块上显示。

所述的转换模块包括插槽J1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一芯片U1。

插槽J1的1脚分别与第一电阻R1的一端、第四电阻R4的一端、第一芯片U1的7脚像接于电源VCC；J1的2脚 分别与第四电阻R4的另一端、第三电阻R3的一端、第一芯片U1的2脚连接；J1的1脚 分别与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端第一芯片U1的3脚连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端相接于地；第一芯片U1的1脚与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第一芯片U1的8脚连接；第一芯片U1的4、5脚接地；插槽J1上接Pt100铂热电阻传感器；第一芯片U1的信号为Burr-Brown的精密仪用放大器INA122。

所述的单片机及AD模块包括第一电容C41、第二电容C42、第三电容C5、第四电容C6、第五电容C74、第六电阻R28、第七电阻R16、晶振X1、第二芯片U2。

第一电容C41一端接VSS，另一端分别与晶振X1的一端、第二芯片U2的4脚连接；第二电容C42一端接VSS，另一端分别与晶振X1的另一端、第二芯片U2的5脚连接；第三电容C5一端接VSS，另一端接第二芯片U2的6脚；第四电容C6一端接电源VSS，另一端接第二芯片U2的7脚；第六电阻R28一端接地VDD，另一端分别与第二芯片U2的8脚、第五电容C74的一端连接，第五电容C74的另一端接VSS；第二芯片U2的20脚接第七电阻R16的一端，第七电阻R16的另一端接VDD；第二芯片U2的型号是MB95F204K。