植物电磁刺激装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种植物电磁刺激装置，包括高压电场发生器、脉冲磁场发生器；高压电场发生器连接铺设好的电网在植株区域形成高压电场，脉冲磁场发生器连接架设好的霍尔元件在植株区域形成脉冲磁场。本发明专利技术实现高压电场和脉冲磁场装置的集成，并且实现磁脉冲强度的连续控制。

【技术实现步骤摘要】
植物电磁刺激装置
本专利技术属于电磁场发生装置
，具体涉及一种植物电磁刺激装置。
技术介绍
研究表明，外加电磁场对植物种子的萌发、活力、生理、生化过程、幼苗生长、植株生育性状及产品质量、植物释放负离子含量等有关生物电磁效应都有影响。专利号CN201120013063.2，专利名称是《一种刺激室内植物释放大量负离子的装置》提供一种刺激室内植物释放大量负离子的仪器装置，能产生高压电脉冲，利用高压电脉冲刺激特定植物产生负离子。该技术存在以下技术问题：1、高压脉冲电压幅值不可大范围可调；2、高压脉冲电压不能高精度控制；3、不能全数字式参数调整；4.高压电源与高压脉冲电源无法切换。专利号为CN201220202819.2，专利名称是《一种便携式多参数可调植物电脉冲刺激仪》提供一种便携式多参数可调植物电脉冲刺激仪，能产生一定高压电脉冲，利用高压脉冲刺激特定植物能使其产生如释放空气负离子等相关生物电磁效应。该技术存在以下技术问题：1、高压电源与高压脉冲电源无法切换；2、脉冲电压不能高精度控制。现有技术，Deviceforautomatedmagneticpulsestimulationofplantproductionprocesses，DmitriyKhort1,IgorSmirnov1,AlexeyKutyrev1,*,andRostislavFilippov1，该技术存在以下技术问题：1.磁场强度无法实现连续可调。由于MCP4231为10K，129细分数字电位计，程序控制时阻值不连续，导致DC-DC转换器输出电压不连续，从此磁场强度不连续变化。这也是现有磁场发生器普遍存在的问题。2.系统性能一般。现有技术中使用了ATmega328p微控制器，闪存容量为32KB，存储容量严重制约系统性能。3.成本高。现有技术中用到了脉冲信号发生器，以及多个控制器。脉冲信号发生器通常采用信号发生器，此设备价值不菲，导致成本加高。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种植物电磁刺激装置，实现高压电场和脉冲磁场装置的集成，并实现磁脉冲强度的连续控制。具体的技术方案为：植物电磁刺激装置，包括高压电场发生器、脉冲磁场发生器；高压电场发生器连接铺设好的电网在植株区域形成高压电场，脉冲磁场发生器连接架设好的霍尔元件在植株区域形成脉冲磁场；其中，高压电场发生器，包括AC转DC保护隔离电路、中控单片机、IGBT驱动，AC转DC保护隔离电路连接220V电源，AC转DC保护隔离电路分别为中控单片机和IGBT驱动供电；中控单片机与IGBT驱动连接，中控单片机发出信号控制IGBT驱动；IGBT驱动依次连接逆变电路模块、升压整流电路，IGBT驱动连接逆变电路模块，产生特定交流电信号，通过升压整流电路产生恒定或是脉冲高压电信号，升压整流电路与在农作物周围布置的电网连接，产生高压电场。其中，脉冲磁场发生器，包括中控单片机、激光测距模块、红外编码模块；还包括供电装置为中控单片机、激光测距模块、红外编码模块提供电能；中控单片机分别与激光测距模块、开关控制电路连接，中控单片机产生频率、占空比可调的电脉冲控制开关控制电路；中控单片机通过红外编码模块无线调控调数控电源模块，可调数控电源模块连接开关控制电路；开关控制电路分别连接储能电路与输出控制电路，储能电路依次连接输出控制电路、亥姆霍兹线圈；亥姆霍兹线圈通电在空间中产生磁脉冲；输出控制电路受开关控制电路控制，中控单片机通过读取激光测距模块测得的距离参数，控制可调数控电源模块输出不同电压值，从而控制储能电路存储的能量最大值，进而控制磁脉冲的强度。进一步的，开关控制电路，包括第一继电器、第二继电器、晶体管组；中控单片机连接第一继电器的CH1通道，第一继电器连接输出控制电路，当电脉冲为高电平时，第一继电器连通输出控制电路的输出控制电路；第一继电器接第二继电器CH1通道，第二继电器连接晶体管组的栅极；晶体管组的源极与可调数控电源模块连接，漏极与储能电路连接，当电脉冲为低电平时，输出控制电路不导通，可调数控电源模块与储能电路相接，储能电路进行存储电能。本专利技术与现有技术相比，实现高压电场和脉冲磁场装置的集成，并且实现磁脉冲强度的连续控制。在电场部分，实现高压电源与高压脉冲电源的切换，实现脉冲电压的高精度控制，实现大范围高精度可调电场输出。在磁场部分，实现磁场强度连续可调，满足大数据存储需求，保证了系统性能。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2为高压电场发生器的结构示意图；图3为脉冲磁场发生器的结构示意图；图4为开关控制电路的结构示意图。具体实施方式结合附图说明本专利技术的具体技术方案。本专利技术植物电磁刺激装置，包括高压电场发生器、脉冲磁场发生器；高压电场发生器连接铺设好的电网在植株区域形成高压电场，脉冲磁场发生器连接架设好的霍尔元件在植株区域形成脉冲磁场。如图1，本专利技术通过高压电场发生器1输出高压电信号或高压脉冲信号，分别将正极与负极连接至事先搭建好的电网3上，形成高压电场；通过脉冲磁场发生器2生成脉冲电信号，通过霍尔元件4产生磁场，最终作用于植株5上，能够帮助植株生长发育，并提高其产量。下面将分开介绍高压电场发生器部分和脉冲磁场发生器部分。高压电场发生器，能产生固定高压电场或特定高压脉冲电场，利用高压电场刺激特定植物能使其产生如植株强健、产量提高和释放空气负离子等相关生物电磁效应，这对于深入研究植物尤其是野外条件下植物的生物电磁效应具有重要的意义。如图2，高压电场发生器，包括AC转DC保护隔离电路、中控单片机、IGBT驱动及逆变电路、升压整流模块，AC转DC保护隔离电路连接220V电源，AC转DC保护隔离电路分别为中控单片机和IGBT驱动供电；中控单片机与IGBT驱动连接，中控单片机发出信号控制IGBT驱动；IGBT驱动依次连接逆变电路模块、升压整流电路，IGBT驱动连接逆变电路模块，产生特定交流电信号，通过升压整流电路产生恒定或是脉冲高压电信号，升压整流电路与在农作物周围布置的电网连接，产生高压电场。高压电场发生器采用“高低压分离”的结构布局：控制盒、升压整流部分，整机电源供电可由市电直接供电，体积小巧，具有便携性。高压电场发生器能根据不同的实验要求和环境电场的需要，通过按键设定稳定高压或是脉冲高压以及高压脉冲的幅值、脉冲间隔时间、脉冲宽度，以达到最佳的刺激效果。高压电场发生器有熔断保护及半桥隔离电路，能够有效的保护电路，并在元件老化或是人为失误操作时起到保护作用高压电场发生器采用IGBT驱动及逆变电路，包括滤波电容的设计，能够有效提高高压脉冲的精确度，包括脉冲幅度、脉冲时间、以及脉冲宽度，能构建一个稳定的高压电场环境。高压电场发生器采用“高低压分离”的结构布局，AC转DC保护隔离电路包括交流转直流降压电路，用以将220V市电转为适合该刺激仪使用的电压；IGBT驱动及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.植物电磁刺激装置，其特征在于，包括高压电场发生器、脉冲磁场发生器；高压电场发生器连接铺设好的电网在植株区域形成高压电场，脉冲磁场发生器连接架设好的霍尔元件在植株区域形成脉冲磁场。/n

【技术特征摘要】
1.植物电磁刺激装置，其特征在于，包括高压电场发生器、脉冲磁场发生器；高压电场发生器连接铺设好的电网在植株区域形成高压电场，脉冲磁场发生器连接架设好的霍尔元件在植株区域形成脉冲磁场。


2.根据权利要求1所述的植物电磁刺激装置，其特征在于，所述的高压电场发生器，包括AC转DC保护隔离电路、中控单片机、IGBT驱动及逆变电路、升压整流模块，AC转DC保护隔离电路连接220V电源，AC转DC保护隔离电路分别为中控单片机和IGBT驱动供电；中控单片机与IGBT驱动连接，中控单片机发出信号控制IGBT驱动；IGBT驱动依次连接逆变电路模块、升压整流电路，IGBT驱动连接逆变电路模块，产生特定交流电信号，通过升压整流电路产生恒定或是脉冲高压电信号，升压整流电路与在农作物周围布置的电网连接，产生高压电场。


3.根据权利要求1所述的植物电磁刺激装置，其特征在于，所述的脉冲磁场发生器，包括中控单片机、激光测距模块、红外编码模块；
还包括供电装置为中控单片机、激光测距模块、红外编码模块提供电能；
中控单片机分别与激光测距模块、开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，徐亚美，张浚哲，王诚然，岳秋宇，雷文雁，王子渊，刘志斌，陈林，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51