基于多传感器的作物水分检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多传感器的作物水分检测装置，包括：信号采集单元、信号转换单元和信号分析单元，所述信号采集单元用于采集土壤的水分含量信号、太阳辐射信号、叶片的温度及叶片周围空气温度信号、环境的温度和湿度信号，信号转换单元用于转换所述信号采集单元采集的信号，信号分析单元通过同型号传感器采集叶片的温度及叶片周围空气温度信号计算叶气温差，消除了传统叶温采集造成的误差，并结合上述其它信号提供了一套基于水在土壤－植物－大气系统中运动趋势的生态数据组，以此为植物水分检测提供数据参考。本发明专利技术能够长期、准确并无损地检测作物水分含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业信息
，特别涉及一种基于多传感器的作物水分检测装置 及方法。
技术介绍
植物对水分的利用，是水从土壤到植物体，再从植物体到大气的运动过程[1]，其间 蒸腾作用起到了重要的驱动作用，而植物蒸腾作用绝大部分是靠叶片进行的。根据能量平衡原理，叶气温差的变化取决于太阳净辐射的强弱和作物蒸腾量的大 小。当作物获得充分的水分供应时，叶片因蒸腾而冷却，温度下降并低于其在蒸腾抑制时所 能达到的温度；而当水分供应减少时，作物蒸腾的潜热减少，显热增加，叶片温度相应上升。对于传统的接触式测量，有研究认为叶片的下表面温度的不均勻分布能够有效反 应水分胁迫的程度[2]。但对植物叶片温度的接触式测量使用的热电偶存在来自于辐射和热 传导形成的误差，而且，传统的插入式测量会破坏叶片的结构和功能，因此，单纯的叶温在 反映水分蒸发的量上不够精确[3]。在土壤_植物_大气的连续体系[1]当中，叶气温差能够充分反映叶片对水分的蒸 发情况，即植物对水分利用情况，在使用同种型号的传感器时，叶温与气温会包括上述的误 差，且由于型号相同因而误差相同，利用二者的差值可以消除误差。在环境因素中，太阳辐射的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多传感器的作物水分检测装置，其特征在于，包括：信号采集单元、信号转换单元和信号分析单元，所述信号采集单元包括：支架；位于支架底部的土壤湿度传感器，用于采集作物所种植的土壤的水分含量信号；位于支架顶部的太阳辐射传感器，用于采集太阳辐射信号；位于所述太阳辐射传感器下方的红外测温器、第一热敏电阻、第二热敏电阻和温湿度集成传感器，所述红外测温器用于采集作物待测叶片的温度及叶片周围环境温度信号；所述第一热敏电阻用于采集所述待测叶片温度信号；所述第二热敏电阻用于采集所述待测叶片周围空气温度信号；所述温湿度集成传感器用于采集温室空气的温度和湿度信号，所述信号转换单元用于转换所述信号采集单元采集的信号...

【技术特征摘要】
一种基于多传感器的作物水分检测装置，其特征在于，包括信号采集单元、信号转换单元和信号分析单元，所述信号采集单元包括支架；位于支架底部的土壤湿度传感器，用于采集作物所种植的土壤的水分含量信号；位于支架顶部的太阳辐射传感器，用于采集太阳辐射信号；位于所述太阳辐射传感器下方的红外测温器、第一热敏电阻、第二热敏电阻和温湿度集成传感器，所述红外测温器用于采集作物待测叶片的温度及叶片周围环境温度信号；所述第一热敏电阻用于采集所述待测叶片温度信号；所述第二热敏电阻用于采集所述待测叶片周围空气温度信号；所述温湿度集成传感器用于采集温室空气的温度和湿度信号，所述信号转换单元用于转换所述信号采集单元采集的信号，并将转换后的信号发送至所述信号分析单元；所述信号分析单元用于处理转换后的信号，并根据所记录的转换后的信号描述叶气温差与各环境参数的数值上的对应关系，以此提供植物含水情况的数据参考，所述环境参数为太阳辐射度、土壤湿度和温室空气温度及湿度。2.如权利要求1所述的基于多传感器的作物水分检测装置，其特征在于，所述第二热 敏电阻位于所述红外测温器的发射头的一侧。3.如权利要求1所述的基于多传感器的作物水分检测装置，其特征在于，所述红外测 温器、第一热敏电阻和温湿度集成传感器位于同一水平高度。4.如权利要求1所述的基于多传感器的作物水分检测装置，其特征在于，所述第一热 敏电阻和第二热敏电阻采用圆环夹片封装。5.如权利要求1 4中任一项所述的基于多传感器的作物水分检测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠义，秦杨，黄岚，文星，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]