植物叶片厚度微增量检测仪设计研究
发布时间：2021-07-04 06:29
叶片是植物的重要器官,是植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程的主要场所,同时也是很多阔叶类农作物的产量指标。叶片厚度的变化可以反映出植物生理状况的改变。现阶段对植物叶片厚度进行测量的仪器,结构复杂且价格昂贵；而传统常用的烘干法测量等则需要在实验室中进行离体测量,其结果虽然精度高,但周期较长,而且叶片在测量时会受到不可恢复损伤,不能实现叶片厚度的快速无损测量。本文根据植物生理信息检测的知识,借鉴精密仪器设计理论,研制出一款能进行微米量级测量的植物叶片厚度微增量检测仪。论文分别从叶片厚度无损检测平台的设计、检测仪下位机硬件电路设计、系统软件设计等方面详细介绍了该仪器功能的实现过程。本文研制的植物叶片厚度无损测量平台通过检测端的压力传感器形成了一个带有负反馈的闭环检测系统;并且通过设计的降速机构对测量杆进行微量调节,通过压力传感器的反馈使研制的植物叶片厚度微增量检测仪做到预压力可调的精密检测,完成对植物叶片厚度微增量的无损测量。同时本文对检测仪的硬件及软件各个功能模块进行了设计。该仪器采用超低功耗的16位混合信号处理器MSP430作为核心,设计了信号检测模块、A/D信号转换模块、输...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２画微镜和目镜测微尺??烘干法就是通过烘干叶片称重得到叶干重，再测量出叶片的表面积，求出单位面积??
根据Ｗ上文献分析可知，我国对于通过植物叶片厚度进行植物含水量Ｌ：ｉ＞及生长状况??分析方面的研究还不是很深入，主要是在通过茎流量来研充植物生长状志Ｗ及环境因素??之间的相关性，而且大多数植物生理信息检测都只能在实验室离体测量，还无法做到在??农田中应用指导生产Ｗ及在精细农业中推广。??１．３硏究的主要内容??本论文主要进行植物叶片厚度微增量检测仪的设计和控制系统的研巧，该检测仪主??要采用接触式测量方法。具体研巧内容如下：??１、为了解决现有植物叶片检测方面测量时对被测叶片的损伤，本文要设计一种叶??片无损伤检测机构，完成对它的理论设计Ｗ及Ｈ维模型的建立；??２、完成整个检测仪的设计，包括检测机构设计、信号采集电路设计、滤波电路设??计、Ａ／Ｄ数据转换模块设计、外围电路设计Ｗ及交互页面设计；??３、根据对于植物叶片厚度微增量检测仪的设计及操作要求完成整个控制系统及其??上位机操作界面的代码编写；??４、进行标定实验并运用ＭＡＴＬＡＢ进行曲线拟合：对研制的检测仪进行实验确定仪??器误差，通过理论误差和实际误差的对比，对设计过程进行验证和补充，并提出相应的??
??时能回弹。为减轻整个测量装置的重量，在装置测杆处进行了开槽的设计，如图２－３所??示。在此开槽处设计一个提升装置，一旦测量结束，只要轻轻按动提升器，就可抬高传??感器测头位置，方便于将叶片取出。在装载叶片的时候也可Ｗ在调整好零位位置后用提??升器将测头抬高，然后装入叶片。经过标定，〇了３１位移传感器的最大回程误差为４＾１１１１，??此过程并不影响测量。??图２－２?ＧＴ３１传感器?????＾?：?????…（〇－ｆ?以三?—夺—．．．．．．．??＼测杆开巧处??图２－３测杆开槽设计??为方便测量操作，在传感器测头最前端设计了带测量平台的螺钉和两个螺母。螺钉??上表面非常平滑，很适合放置叶片，同时对叶片本身也不会产生影响。两个螺母和叶片??放置平台的螺钉的底部相连（如图２－４所示），用强力胶将两者粘在一起，使两部件之间??无相对位移，螺纹螺距０．５ｍｍ。????一－】??再?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Altium Designer的电子电路仿真[J]. 宋瑾. 电子测试. 2014(22)
[2]JLX12864G-139液晶显示器的应用设计[J]. 荆怀成,曾光耀. 物联网技术. 2013(06)
[3]基于最小二乘法的曲线拟合研究[J]. 陈良波,郑亚青. 无锡职业技术学院学报. 2012(05)
[4]基于最小二乘法位移传感器数据的曲线拟合[J]. 李泉,贾如磊,李金明,王瑾. 兰州石化职业技术学院学报. 2012(01)
[5]高精度AD转换器AD7864与DSP的接口及应用[J]. 朱志清. 山西电子技术. 2012(01)
[6]基于AD7705的万能信号输入电路设计[J]. 郝富春,王有权,郭志忠. 吉林化工学院学报. 2011(09)
[7]高精密圆度仪的研究与设计[J]. 冯欢欢,吴旭光,肖鼎新,吴祥. 计算机测量与控制. 2011(03)
[8]软件抗干扰技术[J]. 孙亚楠. 电子质量. 2010(08)
[9]RS232与RS485串行接口转换电路及其编程实现[J]. 胡玮,魏伟. 实验科学与技术. 2010(01)
[10]区域蒸散发监测与估算方法研究综述[J]. 刘钰,彭致功. 中国水利水电科学研究院学报. 2009(02)
博士论文
[1]经济发展资源支撑研究[D]. 胡跃龙.北京交通大学 2009
硕士论文
[1]高精度电感传感器相关技术研究[D]. 严剑明.哈尔滨工业大学 2010
[2]植物水分无损监测电容式传感器及其系统研究[D]. 张慧萍.山东农业大学 2008
[3]电感传感器测量电路设计与改进[D]. 洪小丽.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
本文编号：3264233
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２画微镜和目镜测微尺??烘干法就是通过烘干叶片称重得到叶干重，再测量出叶片的表面积，求出单位面积??
根据Ｗ上文献分析可知，我国对于通过植物叶片厚度进行植物含水量Ｌ：ｉ＞及生长状况??分析方面的研究还不是很深入，主要是在通过茎流量来研充植物生长状志Ｗ及环境因素??之间的相关性，而且大多数植物生理信息检测都只能在实验室离体测量，还无法做到在??农田中应用指导生产Ｗ及在精细农业中推广。??１．３硏究的主要内容??本论文主要进行植物叶片厚度微增量检测仪的设计和控制系统的研巧，该检测仪主??要采用接触式测量方法。具体研巧内容如下：??１、为了解决现有植物叶片检测方面测量时对被测叶片的损伤，本文要设计一种叶??片无损伤检测机构，完成对它的理论设计Ｗ及Ｈ维模型的建立；??２、完成整个检测仪的设计，包括检测机构设计、信号采集电路设计、滤波电路设??计、Ａ／Ｄ数据转换模块设计、外围电路设计Ｗ及交互页面设计；??３、根据对于植物叶片厚度微增量检测仪的设计及操作要求完成整个控制系统及其??上位机操作界面的代码编写；??４、进行标定实验并运用ＭＡＴＬＡＢ进行曲线拟合：对研制的检测仪进行实验确定仪??器误差，通过理论误差和实际误差的对比，对设计过程进行验证和补充，并提出相应的??
??时能回弹。为减轻整个测量装置的重量，在装置测杆处进行了开槽的设计，如图２－３所??示。在此开槽处设计一个提升装置，一旦测量结束，只要轻轻按动提升器，就可抬高传??感器测头位置，方便于将叶片取出。在装载叶片的时候也可Ｗ在调整好零位位置后用提??升器将测头抬高，然后装入叶片。经过标定，〇了３１位移传感器的最大回程误差为４＾１１１１，??此过程并不影响测量。??图２－２?ＧＴ３１传感器?????＾?：?????…（〇－ｆ?以三?—夺—．．．．．．．??＼测杆开巧处??图２－３测杆开槽设计??为方便测量操作，在传感器测头最前端设计了带测量平台的螺钉和两个螺母。螺钉??上表面非常平滑，很适合放置叶片，同时对叶片本身也不会产生影响。两个螺母和叶片??放置平台的螺钉的底部相连（如图２－４所示），用强力胶将两者粘在一起，使两部件之间??无相对位移，螺纹螺距０．５ｍｍ。????一－】??再?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Altium Designer的电子电路仿真[J]. 宋瑾. 电子测试. 2014(22)
[2]JLX12864G-139液晶显示器的应用设计[J]. 荆怀成,曾光耀. 物联网技术. 2013(06)
[3]基于最小二乘法的曲线拟合研究[J]. 陈良波,郑亚青. 无锡职业技术学院学报. 2012(05)
[4]基于最小二乘法位移传感器数据的曲线拟合[J]. 李泉,贾如磊,李金明,王瑾. 兰州石化职业技术学院学报. 2012(01)
[5]高精度AD转换器AD7864与DSP的接口及应用[J]. 朱志清. 山西电子技术. 2012(01)
[6]基于AD7705的万能信号输入电路设计[J]. 郝富春,王有权,郭志忠. 吉林化工学院学报. 2011(09)
[7]高精密圆度仪的研究与设计[J]. 冯欢欢,吴旭光,肖鼎新,吴祥. 计算机测量与控制. 2011(03)
[8]软件抗干扰技术[J]. 孙亚楠. 电子质量. 2010(08)
[9]RS232与RS485串行接口转换电路及其编程实现[J]. 胡玮,魏伟. 实验科学与技术. 2010(01)
[10]区域蒸散发监测与估算方法研究综述[J]. 刘钰,彭致功. 中国水利水电科学研究院学报. 2009(02)
博士论文
[1]经济发展资源支撑研究[D]. 胡跃龙.北京交通大学 2009
硕士论文
[1]高精度电感传感器相关技术研究[D]. 严剑明.哈尔滨工业大学 2010
[2]植物水分无损监测电容式传感器及其系统研究[D]. 张慧萍.山东农业大学 2008
[3]电感传感器测量电路设计与改进[D]. 洪小丽.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
本文编号：3264233
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