對植物進(jìn)行含水量的非破壞性快速測量，有利于及時(shí)了解植物的生理信息，指導(dǎo)植物的精準(zhǔn)灌溉，提高灌溉用水的利用率。葉片是植物進(jìn)行光合作用、呼吸作用以及蒸騰作用等生理過程的重要器官，對于保證植物水分代謝平衡起著重要作用。葉片含水量可以反映植物的生理信息和水分狀況�，F(xiàn)階段測定植物葉片含水量的儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且價(jià)格昂貴；而用烘干法測量的結(jié)果雖然精度高，但周期較長，不能實(shí)現(xiàn)葉片水分含水率的快速無損測量。因此，開發(fā)一種價(jià)格低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)無損、快速，且能準(zhǔn)確測量植物葉片含水率的便攜式設(shè)備尤為重要。本文對現(xiàn)階段各種葉片水分檢測方法進(jìn)行了分析和比較，進(jìn)而基于電容檢測法，設(shè)計(jì)了以16位單片機(jī)MSP430f149為核心的便攜式植物葉片含水率檢測儀。本文主要研究內(nèi)容和取得的成果如下：（1）分別以玉米葉片和大豆葉片為試驗(yàn)對象，研究了葉片含水率及極板對葉片的壓力對電容的影響規(guī)律，分別選取了極板對葉片的最佳壓力，建立了最佳壓力下葉片電容與含水率之間的關(guān)系模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的合理性，結(jié)果表明：對于玉米葉片，當(dāng)極板對葉片的壓力為4N時(shí)檢測效果最佳，所建立電容與玉米葉片濕基含水率的關(guān)系模型的絕對系數(shù)為R2=0.9359... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一l硬件系統(tǒng)框圖

圖 3-3 FSR402 壓力傳感器Fig. 3-3 FSR402 pressure sensor計(jì)動模塊主要包括螺母和螺桿，傳動形式為規(guī)格為 M4×0.5，螺桿的有效行程為 6mm，感器的上極板經(jīng)墊片與螺桿連接在一起，定于支撐架上；支撐架內(nèi)部安裝有方形滑旋轉(zhuǎn)螺母可實(shí)現(xiàn)螺桿的軸向運(yùn)動，螺桿帶感器兩極板間距的調(diào)節(jié)。葉片放入電容傳感器上、下極板間，通過旋極板對植物葉片壓力。由壓力傳感器感知片的電容值，由微處理器獲取檢測信號并進(jìn)適當(dāng)控制螺母的旋轉(zhuǎn)幅度，避免極板對葉片計(jì)

3.5.3 單片機(jī) I/O 端口分配CD1L8246低 頻晶振外部脈沖7IXN8OXTU9eVREF+01RVEF-/eVREF-132P3.3/UCLK031P3.2/SOMI030P3.1/SIMO029P3.0/STE028P2.7/TA027P2.6/ADC12CLK26P2.5/Rosc25P2.4/CA1/TA224P2.3/CA0/TA123P2.2/CAOUT/TA022P2.1/TAINCLK21P2.0/ACLK20P1.7/TA219P1.6/TA118P1.5/TA0171P.4/SMCLK611P.2/TA1411P.3/TA2511P.1/TA0311P.0/TACLK21U1430單DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7圖 3-13 USB-JTAG 仿真器Fig.3-13 simulator of USB-JTAG

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于FSR的可穿戴式足底壓力檢測系統(tǒng)[J]. 鄧翔,佃松宜,翁桃.  傳感器與微系統(tǒng). 2013(02)
[5]電容式糧食含水率測量儀的設(shè)計(jì)[J]. 付鶴翔,張利鳳,郭文川.  農(nóng)機(jī)化研究. 2011(11)
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[7]振蕩式微小電容測量電路[J]. 邵學(xué)濤,李新娥.  電子測試. 2011(01)
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碩士論文
[1]基于交流阻抗法的麥秸稈含水率檢測儀的設(shè)計(jì)[D]. 楊軍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]基于介電特性的小雜糧含水率檢測儀設(shè)計(jì)[D]. 趙志翔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]植物葉片含水量檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 馮睿.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[4]植物水分無損監(jiān)測電容式傳感器及其系統(tǒng)研究[D]. 張慧萍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[5]信息融合技術(shù)在嵌入式糧食水分測定儀中的應(yīng)用研究[D]. 辛艷.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006
[6]電容式糧食水分儀的研究[D]. 楊榮輝.沈陽工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3270756