植物种子磁场处理器的研究与设计
发布时间：2021-05-11 10:06
在农业化学污染和食品安全问题越来越严峻的当代社会,物理农业技术得到了广泛的重视和应用。物理农业由物理技术与农业生产两方面相结合,它利用了具备生物效应的电、磁、光、声、核、热等物理因子去控制动植物的生长发育和生活环境,使传统农业逐渐脱离对化学农药、化学肥料、抗生素等化学物质的依赖,达到实现优质、高产、无毒害农产品的目的。磁场处理植物种子技术是物理农业的一种典型应用。经过磁场处理的种子可以提高发芽势、发芽率、幼苗质量等指标,使植物根系发达、活力增强,并且能改善植物的新陈代谢功能,使植物吸收水份和养料的能力增强,因而提高产量。本文为植物种子磁处理实验设计了一种磁场处理器,在实验室条件下可以处理多种小型植物种子。磁场产生部分由铁心与线圈组成。铁心由铁磁材料硅钢制成,可以使通电线圈中产生的磁场强度大幅度提高。铁心形状设计为C型回路,一侧开有较小空隙放置种子,装置运行后产生的磁感线几乎完全穿越种子,使磁场得到充分利用。通过磁场原理进行计算分析,证明了在一定电流范围内,装置可以产生实验要求的磁感应强度值,并确定了铁心部分的具体尺寸,以及线圈的匝数、线径、电阻等参数。电路控制部分由单片机及外围电路组成...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
CONTENTS
摘要
Abstract
1 引言
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 课题研究国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 研究的主要内容
2 植物种子磁场处理器的理论基础
2.1 电磁场基本理论
2.1.1 麦克斯韦方程组
2.1.2 恒定磁场基本方程
2.2 产生磁场类型的确定
2.3 磁通类型的选择
2.4 磁化特性
2.4.1 铁磁性物质
2.4.2 铁磁物质的磁化特性
2.4.3 铁心材料的选择
2.4.4 铁心型号的选择
2.5 控制部分原理设计
2.6 本章小结
3 磁场产生部分设计
3.1 磁路模型的设计
3.1.1 安培环路定律
3.1.2 磁路计算
3.2 线圈电阻计算
3.3 本章小结
4 控制系统软硬件设计
4.1 硬件设计
4.1.1 单片机介绍及选型
4.1.2 芯片供电电路
4.1.3 DC-DC可调输出电路
4.1.4 磁感应强度测量电路
4.1.5 键盘和显示电路
4.2 系统软件设计
4.2.1 主流程图
4.2.2 数字电位器控制流程
4.2.3 采样中断控制流程
4.2.4 按键控制流程
4.3 本章小结
5 实验结果及分析
5.1 磁感应强度测量结果
5.2 植物种子磁处理实验分析
5.3 本章小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]霍尔传感器[J]. 黄军霞,易志斌,任亮,陈会敏. 学苑教育. 2013(06)
[2]物理农业技术在农业生产中的应用[J]. 刘忠福. 黑龙江科技信息. 2012(23)
[3]常用数字滤波算法[J]. 王颖,金志军. 中国计量. 2012(03)
[4]精密数控直流电源设计[J]. 黄兆林,吴文彤,景晓军,乔凤杰. 工矿自动化. 2011(08)
[5]磁场及磁水对超甜玉米种子萌芽的影响[J]. 王建林,陆翠珍,陈玎玎,周桂珍. 安徽农业科学. 2011(03)
[6]STC12C5A60S2单片机高速A/D转换方法[J]. 宋凤娟,付侃,薛雅丽. 煤矿机械. 2010(06)
[7]数字电位器的研究及应用[J]. 孙耀杰,杜森,王国君,董津生. 电子设计工程. 2010(06)
[8]Novel Fe-based amorphous magnetic powder cores with ultra-low core losses[J]. ZHANG Liang1,2,LI DeRen1,2,LU ZhiChao1,2,LU CaoWei1,2,LIU TianCheng1,2,GUO Feng2,LIU KaiHuang1,WANG Jun 2 & ZHOU ShaoXiong1,2 1 Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2 Advanced Technology and Materials Co.,Ltd.,Beijing 100081,China. Science China（Technological Sciences）. 2010(05)
[9]漆包线生产工艺及技术的新进展[J]. 凌春华,李福. 电线电缆. 2010(02)
[10]磁处理对小麦种子萌发及光合特性的影响[J]. 郑世英,徐建. 麦类作物学报. 2010(01)
博士论文
[1]国内外种子科学与产业发展比较研究[D]. 成广雷.山东农业大学 2009
硕士论文
[1]电磁锤高频锤击控制系统研究[D]. 崔彩云.河北农业大学 2012
[2]空间光通信发射系统控制技术的研究[D]. 王伟良.长春理工大学 2012
[3]立式铣削光纤红外测温系统研究[D]. 吴晓婕.广东海洋大学 2011
[4]铁磁性材料磁滞回线数学模型的研究[D]. 刘宗川.广西大学 2006
[5]BiCMOS电流型脉宽调制器的研究与设计[D]. 刘敏侠.西安理工大学 2006
[6]内置式梯度磁场产生装置的设计与研究[D]. 黄海凤.西南交通大学 2006
本文编号：3181218
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
CONTENTS
摘要
Abstract
1 引言
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 课题研究国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 研究的主要内容
2 植物种子磁场处理器的理论基础
2.1 电磁场基本理论
2.1.1 麦克斯韦方程组
2.1.2 恒定磁场基本方程
2.2 产生磁场类型的确定
2.3 磁通类型的选择
2.4 磁化特性
2.4.1 铁磁性物质
2.4.2 铁磁物质的磁化特性
2.4.3 铁心材料的选择
2.4.4 铁心型号的选择
2.5 控制部分原理设计
2.6 本章小结
3 磁场产生部分设计
3.1 磁路模型的设计
3.1.1 安培环路定律
3.1.2 磁路计算
3.2 线圈电阻计算
3.3 本章小结
4 控制系统软硬件设计
4.1 硬件设计
4.1.1 单片机介绍及选型
4.1.2 芯片供电电路
4.1.3 DC-DC可调输出电路
4.1.4 磁感应强度测量电路
4.1.5 键盘和显示电路
4.2 系统软件设计
4.2.1 主流程图
4.2.2 数字电位器控制流程
4.2.3 采样中断控制流程
4.2.4 按键控制流程
4.3 本章小结
5 实验结果及分析
5.1 磁感应强度测量结果
5.2 植物种子磁处理实验分析
5.3 本章小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]霍尔传感器[J]. 黄军霞,易志斌,任亮,陈会敏. 学苑教育. 2013(06)
[2]物理农业技术在农业生产中的应用[J]. 刘忠福. 黑龙江科技信息. 2012(23)
[3]常用数字滤波算法[J]. 王颖,金志军. 中国计量. 2012(03)
[4]精密数控直流电源设计[J]. 黄兆林,吴文彤,景晓军,乔凤杰. 工矿自动化. 2011(08)
[5]磁场及磁水对超甜玉米种子萌芽的影响[J]. 王建林,陆翠珍,陈玎玎,周桂珍. 安徽农业科学. 2011(03)
[6]STC12C5A60S2单片机高速A/D转换方法[J]. 宋凤娟,付侃,薛雅丽. 煤矿机械. 2010(06)
[7]数字电位器的研究及应用[J]. 孙耀杰,杜森,王国君,董津生. 电子设计工程. 2010(06)
[8]Novel Fe-based amorphous magnetic powder cores with ultra-low core losses[J]. ZHANG Liang1,2,LI DeRen1,2,LU ZhiChao1,2,LU CaoWei1,2,LIU TianCheng1,2,GUO Feng2,LIU KaiHuang1,WANG Jun 2 & ZHOU ShaoXiong1,2 1 Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2 Advanced Technology and Materials Co.,Ltd.,Beijing 100081,China. Science China（Technological Sciences）. 2010(05)
[9]漆包线生产工艺及技术的新进展[J]. 凌春华,李福. 电线电缆. 2010(02)
[10]磁处理对小麦种子萌发及光合特性的影响[J]. 郑世英,徐建. 麦类作物学报. 2010(01)
博士论文
[1]国内外种子科学与产业发展比较研究[D]. 成广雷.山东农业大学 2009
硕士论文
[1]电磁锤高频锤击控制系统研究[D]. 崔彩云.河北农业大学 2012
[2]空间光通信发射系统控制技术的研究[D]. 王伟良.长春理工大学 2012
[3]立式铣削光纤红外测温系统研究[D]. 吴晓婕.广东海洋大学 2011
[4]铁磁性材料磁滞回线数学模型的研究[D]. 刘宗川.广西大学 2006
[5]BiCMOS电流型脉宽调制器的研究与设计[D]. 刘敏侠.西安理工大学 2006
[6]内置式梯度磁场产生装置的设计与研究[D]. 黄海凤.西南交通大学 2006
本文编号：3181218
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