[实用新型]一种植物有效生长特定波段光照检测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植物有效生长特定波段光照检测设备。 

背景技术

光合作用是植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程，但植物在进行光合作用时对自然光的吸收并不是全波段而是有选择性的。不同绿色植物的吸收光谱却基本相同，在可见光部分主要集中在400～700nm的红橙区。为保证植物在最佳的光照条件下生长，精确检测植物所需光因子强度就具有重要意义，只有先获知植物光合作用有效波段光照强度，才能判断植物是否处于最佳的光照环境，进而决定是否改变植物生长环境的光照条件。目前，我国农业正处于从传统农业向以优质、高产、高效益为目标的现代农业转化的新阶段，适用于农业生产的环境因子检测设备是现代农业不可或缺的。现有的光照检测多是同时针对各种波段，是一种粗放的检测方式，有专门针对某一特定波段检测的设备，但是费用较高，且不具备通用性，不适宜在我国农业领域推广应用。 

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种植物有效生长特定波段光照检测设备，利用简单的可更换的滤光片，实现了对所需波段光照的单一检测，可用于温室、农田等需要植物测光的场合，有较高的实用价值。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种植物有效生长特定波段光照检测设备，包括光照传感器以及与光照传感器连接的单片机，在光照传感器的探头位置设置有滤光模块，所述滤光模块包括对不同波长光敏感性不同的上层滤光片和下层滤光片，以使上层滤 光片滤除波长高于所需光波段的部分，下层滤光片滤除低于所需光波段的部分，进而由光照传感器得到所需波段的光强。 

所述滤光模块包括一个两端贯通的外壳，在外壳侧端有用于安装上层滤光片的上卡孔和用于安装下层滤光片的下卡孔，光照传感器的探头在外壳内部位于下卡孔下方。 

所述上层滤光片和下层滤光片为半球形，下层滤光片罩在光照传感器的探头上，上层滤光片罩在下层滤光片上。 

所述上层滤光片和下层滤光片为蓝光波段上、下限的对应滤光片。 

与现有技术相比，本实用新型植物有效特定波段光照检测设备通过验证，证明可应用到农业生产中，能够实现对植物光合作用有效特定波段光照强度的实时检测，且能将数据存储到SD卡中，以用于后期分析；也可以将数据通过串口发送到PC机进行实时处理或其他操作。由于采用了STC系列单片机以及数字式光照传感器加滤光片的方法采集、处理数据，使设备整体电路简单，抗干扰性强，稳定性好，而且具有体积小、成本低、精度高、可扩展等特点。 

附图说明

图1是本实用新型原理框图。 

图2是本实用新型滤光模块的一种机械结构示意图。 

图3是本实用新型工作流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。 

如图1所示，一种植物有效生长特定波段光照检测设备，包括光照传感器以及与光照传感器连接的单片机，在光照传感器的探头位置设置有滤光模块，所述滤光模块包括对不同波长光敏感性不同的上层滤光片和下层滤光片，以使上层滤光片滤除波长高于所需光波段的部分，下层滤光片滤除低于所需光波段的部分，进而由光照传感器得到所需波段的光强。对于使用滤光片造成的检测误差可通过软件进行修正。本设备的电源模块利用LM3940芯片将外 接的5V电压转换为3.3V电压，为系统提供电源。单片机采用STC12LE5A60S2单片机作为设备核心处理器。SD卡储存模块运用SD卡槽安装SD卡，实现数据的存储。LCD液晶模块通过并口方式与单片机相连，完成数据显示功能。另外，设备还通过电平转换芯片将TTL电平转换为RS232电平，实现与PC机的通信。 

本实用新型采用上下层滤光片的原理：在植物生长过程中不同波段光照对于植物生长具有不同作用，因此要对不同波段光照进行检测，使用短波通型滤光片作为上限滤光片，可除去高于检测波段上限的波段光强(短波通型又叫低波通：短于选定波长的光通过，长于该波长的光截止)，使用长波通型滤光片作为下限滤光片，可除去低于检测波段下限的波段光强(长波通型又叫高波通：长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止)，所得到的就是所需检测的特定波段光强。 

如图2所示，滤光模块包括一个两端贯通的外壳，在外壳侧端有用于安装上层滤光片的上卡孔和用于安装下层滤光片的下卡孔，光照传感器的探头在外壳内部位于下卡孔下方。 

滤光模块的另一种简单结构，可以使上层滤光片和下层滤光片为半球形，下层滤光片罩在光照传感器的探头上，上层滤光片罩在下层滤光片上。