用于检测虫害信息的电子鼻制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于检测虫害信息的电子鼻。包括昆虫与植物的混合气味采集控制系统、信号调理单元、数据采集卡和计算机；混合气味采集控制系统经信号调理单元接数据采集卡，数据采集卡分别与计算机、昆虫与植物的混合气味采集控制系统中的第一、第二电磁阀和气泵电连接。工作时计算机打开气泵将昆虫与植物的混合气味抽入传感器反应室内，经气敏传感器阵列将气味转换为电信号后由数据采集卡传给计算机进行分析处理判断虫害情况，采集时间过后再通入新鲜空气，将吸附在气敏传感器阵列上的气味分子除掉以便下次采集。本实用新型专利技术可及时发现植物虫害情况，还可通过改变气敏传感器阵列中的传感器对不同昆虫的气味进行采集分析。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是农作物虫害信息检测仪器，具体是涉及一种用于检测虫害信息的电子鼻。
技术介绍
农作物虫害是影响中国农业持续、稳定和健康发展的障碍。每年都有几种重大虫 害暴发和流行，导致农作物大面积减产和失收，品质下降。进一步减少因各种虫害造成的损 失，关键在于作物虫害预报的准确性以及能否在虫害发生的初期及时报警，并采取相应措 施阻止虫害进一步发展，最好能将其消灭在萌芽状态。昆虫在其生命活动中会产生挥发性 物质，植物在受到昆虫侵害时也会产生挥发性物质，且这些挥发物足以让气敏传感器有明 显的响应，使检测系统能够检测并进行区分识别。但目前对虫害的观测主要采用人工方式， 还未出现能安装到田间对作物虫害进行实时检测的仪器。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于检测虫害信息的电子鼻，能安装到田间通过 昆虫与植物的混合气味来检测农作物是否发生虫害及农作物被虫伤害程度的检测仪器。为了能达到上述目的，本技术采用的技术方案如下本技术它包括昆虫与植物的混合气味采集控制系统、信号调理单元、数据采 集卡和计算机；混合气味采集控制系统经信号调理单元接数据采集卡，数据采集卡与计算 机电连接，数据采集卡还与昆虫与植物的混合气味采集控制系统中的第一电磁阀、第二电 磁阀和气泵电连接。所述的昆虫与植物的混合气味采集控制系统中，气敏传感器阵列分别由八只不同 的气敏传感器组成，并封装在传感器反应室内，传感器反应室与气泵相连，气泵通过三通分 别与第一电磁阀和第二电磁阀的一端相连，第一电磁阀(Fl)的另一端通入田间植物丛中 的昆虫与植物混合气味，第二电磁阀的另一端通入田间植物丛上方流动新鲜空气。所述的气敏传感器阵列包括八只不同的气敏传感器，第一气敏传感器的1、3脚 相连后接集成运算放大器OPl的输出端，第一气敏传感器的4、6脚相连后通过电阻Rl接电 源Bl负极，第一气敏传感器的2脚接电源Bl正极后再接地，第一气敏传感器的5脚接电源 Bl负极，第一气敏传感器的4脚接相应的集成运算放大器OPl的反向输入端，另外七只气敏 传感器的连接方式与第一气敏传感器完全相同。所述的信号调理单元中，第一路的集成运算放大器OPl的同向输入端接地，电源 Bl负极接集成运算放大器OPl的负电源端，集成运算放大器OPl的正电源端接电源B2正 极，电源B2负极接地，集成运算放大器OPl的输出端再与数据采集系统的第一个输入端Ail 相连，其他七路信号调理单元的连接方式与第一路完全相同。所述的数据采集卡中，数据采集卡的八个输入端Ail AiS分别与信号调理单元 内的八个集成运算放大器的输出端相连，数据采集卡的USB接口与计算机的USB接口相接，数据采集卡的第一输出端AOl通过第一电阻RTl接第一个三极管基极，第一个三极管集电 极接第一继电器，第一继电器的另一端与第一电磁阀相连后接电源VCC，第一电磁阀的另一 端经第一继电器的常开触点与第一个三极管发射极相连后接地；数据采集卡的第二输出端 A02通过第二电阻RT2接第二个三极管基极，第二个三极管集电极接第二继电器，第二继电 器的另一端与第二电磁阀相连后接电源VCC，第二电磁阀的另一端经第二继电器的常开触 点与第二个三极管发射极相连后接地；数据采集卡的第三输出端A03通过第三电阻RT3接 第三个三极管基极，第三个三极管集电极接第三继电器(J3)，第三继电器的另一端与气泵 相连后接电源VCC，气泵的另一端经第三继电器(J3)的常开触点与第三个三极管发射极相连后接地。本技术具有的有益的效果是整个昆虫与植物的混合气味采集由计算机自动控制，将气味采集端置于田间植物 丛后，计算机控制数据采集卡打开气泵，先把气路切换到混合气味采集状态将田间植物丛 中带有植物与昆虫混合气味的空气输入传感器阵列反应室内，通过气敏传感器阵列将气味 转换为电信号由数据采集卡传给计算机进行分析处理，判断是否发生虫害及虫害程度，采 集时间过后再将气路切换到清洗状态，吸入田间植物丛上方新鲜空气将吸附在气敏传感器 阵列上的气味分子除掉以便下次采集。本技术具有可重复开发能力，只要更换一个或 几个传感器即可组成新的传感器阵列，针对新的虫害检测应用重新建立数学模型，方便地 对不同昆虫与植物的混合气味进行采集分析。附图说明图1是本技术的结构原理框图。图2是本技术传感器阵列连接和信号调理线路原理图。图3是数据采集与控制系统线路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术它包括昆虫与植物的混合气味采集控制系统U1、信号调 理单元U2、数据采集卡U3和计算机U4 ；混合气味采集控制系统Ul经信号调理单元U2接数 据采集卡U3，数据采集卡U3与计算机U4电连接，数据采集卡U3还与昆虫与植物的混合气 味采集控制系统Ul中的第一电磁阀F1、第二电磁阀F2和气泵B电连接。如图1所示，所述的昆虫与植物的混合气味采集控制系统Ul中，气敏传感器阵列 QZ分别由八只不同的气敏传感器组成，并封装在传感器反应室H内，传感器反应室H与气 泵B相连，气泵B通过三通T分别与第一电磁阀Fl和第二电磁阀F2的一端相连，第一电磁 阀Fl的另一端通入田间植物丛中的昆虫与植物混合气味，第二电磁阀F2的另一端通入田 间植物丛上方流动新鲜空气。如图2所示，所述的气敏传感器阵列QZ 包括八只不同的气敏传感器Ql Q8，第 一气敏传感器Ql的1、3脚相连后接集成运算放大器OPl的输出端，第一气敏传感器Ql的 4、6脚相连后通过电阻Rl接电源Bl负极，第一气敏传感器Ql的2脚接电源Bl正极后再接 地，第一气敏传感器Ql的5脚接电源Bl负极，第一气敏传感器Ql的4脚接相应的集成运算放大器OPl的反向输入端，另外七只气敏传感器Q2 Q8的连接方式与第一气敏传感器 Ql完全相同。如图2所示，所述的信号调理单元U2中，第一路的集成运算放大器OPl的同向输入端接地，电源Bl负极接集成运算放大器OPl的负电源端，集成运算放大器OPl的正电源 端接电源B2正极，电源B2负极接地，集成运算放大器OPl的输出端再与数据采集系统U3 的第一个输入端Ail相连，其他七路信号调理单元的连接方式与第一路完全相同。如图3所示，所述的数据采集卡U3中，数据采集卡U3的八个输入端Ail AiS分 别与信号调理单元U2内的八个集成运算放大器的输出端相连，数据采集卡U3的USB接口 与计算机U4的USB接口相接，数据采集卡U3的第一输出端AOl通过第一电阻RTl接第一 个三极管Tl基极，第一个三极管Tl集电极接第一继电器Jl，第一继电器Jl的另一端与第 一电磁阀Fl相连后接电源VCC，第一电磁阀Fl的另一端经第一继电器Jl的常开触点与第 一个三极管Tl发射极相连后接地；数据采集卡U3的第二输出端A02通过第二电阻RT2接 第二个三极管T2基极，第二个三极管T2集电极接第二继电器J2，第二继电器J2的另一端 与第二电磁阀F2相连后接电源VCC，第二电磁阀F2的另一端经第二继电器J2的常开触点 与第二个三极管T2发射极相连后接地；数据采集卡U3的第三输出端A03通过第三电阻RT3 接第三个三极管T3基极，第三个三极管T3集电极接第三继电器J3，第三继电器J3的另一 端与气泵B相连后接电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测虫害信息的电子鼻，其特征在于：它包括昆虫与植物的混合气味采集控制系统（Ｕ１）、信号调理单元（Ｕ２）、数据采集卡（Ｕ３）和计算机（Ｕ４）；混合气味采集控制系统（Ｕ１）经信号调理单元（Ｕ２）接数据采集卡（Ｕ３），数据采集卡（Ｕ３）与计算机（Ｕ４）电连接，数据采集卡（Ｕ３）还与昆虫与植物的混合气味采集控制系统（Ｕ１）中的第一电磁阀（Ｆ１）、第二电磁阀（Ｆ２）和气泵（Ｂ）电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶盛，王俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]