基于生物电磁特性的脉冲电场杀虫系统研究
本文选题：生物电磁特性 + IGBT ； 参考：《中南林业科技大学》2017年硕士论文
【摘要】：我国是农业大国,地下害虫的防治是农业生产的突出问题,基于生物电磁特性的杀虫系统是当前热门的研究课题。基于生物电磁特性的杀虫机制根据害虫的生物特性,给害虫施加强大脉冲电场,使害虫细胞膜受到损害或死亡,以此达到杀虫的目的,有利于提高农业生产力,增加作物收成,实现农业可持续发展。本文通过害虫实验、环境实验以及野外实验来摸索影响杀虫效果的电压幅值大小、电压频率高低、作用时间长短以及波形占空比的最佳组合;设计了可输出多种脉冲波形的杀虫系统,主要研究工作如下。(1)采用监测杀虫反馈信号的新方法来评估杀虫情况,设计了监测电路,并进行了初步实验尝试,由于量化分析杀虫电压数据,提高了杀虫效果;(2)通过研究绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)驱动的基本要求和现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)的基本特点,根据脉冲电场杀虫系统高频率、高电压、大电流的特点设计了基于分立元件的IGBT驱动电路,并对驱动的各个要素进行了详细分析,给出了实际可行的设计参数,并进行了实际制作;通过研究IGBT的特性,根据脉冲电场杀虫系统高频率、高电压、大电流的特点设计了缓冲电路,并对缓冲电路的各个要素进行了详细分析,给出了实际可行的设计参数,并进行了实际制作;(3)设计了杀虫实验方案,并根据方案进行了实际杀虫效果的验证,得出了数据,为进一步研究提供了有利的依据。
[Abstract]:China is a large agricultural country, and the prevention and control of underground pests is a prominent problem in agricultural production. The pest killing system based on biological electromagnetic characteristics is a hot research topic at present. The insecticidal mechanism based on the biological electromagnetic property, according to the biological characteristics of the pest, exerts a powerful pulsed electric field on the pest, thus causing damage or death to the cell membrane of the pest, thereby achieving the purpose of killing insects, which is conducive to improving agricultural productivity and increasing crop harvest. To realize the sustainable development of agriculture. In this paper, pest experiments, environmental experiments and field experiments were used to explore the best combination of the voltage amplitude, the voltage frequency, the duration of action and the duty cycle of the waveform to affect the insecticidal effect. The main research work is as follows: (1) A new method of monitoring feedback signal is used to evaluate the insecticidal situation, and a monitoring circuit is designed, and a preliminary experiment is made. Because of the quantitative analysis of insecticidal voltage data, the insecticidal effect is improved. (2) the basic requirements of IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) driver and the basic characteristics of Field Programmable Gate Array (FPGA) are studied. According to the characteristics of high frequency, high voltage and high current of pulsed electric field insecticidal system, the IGBT driving circuit based on discrete components is designed, and the driving elements are analyzed in detail, and the practical design parameters are given. By studying the characteristics of IGBT, a buffer circuit is designed according to the characteristics of high frequency, high voltage and high current of the pulsed electric field insecticidal system, and each element of the buffer circuit is analyzed in detail. The practical design parameters are given and made. (3) the experimental scheme of insecticidal control is designed, and the actual insecticidal effect is verified according to the scheme, and the data are obtained, which provides a favorable basis for further research.
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S477
【相似文献】
相关期刊论文 前9条
1 张喜海;张长利;房俊龙;杨方;;高强度脉冲电场灭菌关键因素的分析[J];东北农业大学学报;2005年06期
2 李利锋;用脉冲电场防治虫害[J];农业科技通讯;2000年05期
3 但果,邹积岩,吴为民;脉冲电场的非热效应及在液态食品处理中的应用[J];农业机械学报;2002年03期
4 冯学斌;尹文庆;王迎迎;张美娜;;脉冲电场对水稻纹枯菌的杀灭效果[J];浙江农业学报;2013年02期
5 刘振宇;郭玉明;;高压矩形脉冲电场果蔬预处理微观结构变形机理的研究[J];农产品加工(学刊);2009年10期
6 钟葵,胡小松,陈芳,吴继红,廖小军;脉冲电场对果胶酯酶的活性及构象的影响[J];农业工程学报;2005年02期
7 殷涌光,Q.Howard Zhang;脉冲电场非热杀菌技术[J];农业工程学报;1995年04期
8 房俊龙;朴在林;张长利;张喜海;;脉冲电场部分参数对牛乳灭菌效率影响的试验分析[J];农机化研究;2006年07期
9 王海英;不同包装材料对脉冲电场加工的橙汁香味、色泽及Vc保持的影响[J];热带农业工程;2003年02期
相关会议论文 前9条
1 刘振宇;郭玉明;;脉冲电场预处理苹果片的对流干燥效果研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
2 依成武;张东安;满书玲;张雨灵;刘英春;;脉冲电场冲击波法液体杀菌试验研究[A];静电基础理论应用技术研究[C];2002年
3 廖直友;王海川;庞瑞朋;董元篪;;脉冲电场作用对锰铁氧化物还原影响的研究[A];第八届全国冶金工艺理论学术会议论文专辑[C];2005年
4 洪鹏;王海川;廖直友;庞瑞鹏;王世俊;;脉冲电场处理铁基二元熔体元素迁移和分布的试验研究[A];第十三届（2009年）冶金反应工程学会议论文集[C];2009年
5 马良;程引会;吴伟;李宝忠;李进玺;周辉;;脉冲电场原始波形测量系统[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2008年
6 张锦珠;董仁杰;鲁崎唔;;正常人红血球细胞在脉冲电场作用下结构变化的电镜观察[A];中国细胞生物学学会第五次会议论文摘要汇编[C];1992年
7 贺湘;于淑娟;史文慧;;脉冲电场强化天冬酰胺-果糖体系的研究[A];2010第二届中国食品安全高峰论坛论文集[C];2010年
8 梁震;胥飞;肖登明;曹菲;;经脉冲电场处理过的牛血清白蛋白的介电谱分析研究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
9 孙炜炜;于淑娟;贾晓;俞思明;曾新安;杨晓泉;;脉冲电场条件下乳清分离蛋白-葡聚糖共价复合物的制备及其功能特性的研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
相关重要报纸文章 前2条
1 良玉;用脉冲电场防治虫害[N];农民日报;2001年
2 北京军区总医院 刘树清 胥少汀 六六0五五部队医院 巩西启 徐润东;脉冲电场治截瘫[N];健康报;2002年
相关博士学位论文 前9条
1 王满生;脉冲电场作用酿酒酵母亚致死损伤及生理行为研究[D];华南理工大学;2016年
2 但果;脉冲电场食品非热处理的理论与实验研究[D];大连理工大学;2003年
3 于庆宇;高电压脉冲电场浸提技术的研究[D];吉林大学;2012年
4 刘燕燕;脉冲电场对氨基酸的极化影响及其制备蛋白质纳米管研究[D];华南理工大学;2014年
5 李成祥;不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理及临床应用关键技术的研究[D];重庆大学;2011年
6 林志荣;脉冲电场对醇酸常温酯化反应影响研究[D];华南理工大学;2013年
7 华媛媛;高强度皮秒脉冲电场致Hela细胞凋亡及机制的实验研究[D];重庆医科大学;2012年
8 郑超;低温等离子体和脉冲电场灭菌技术[D];浙江大学;2013年
9 刘婧娟;功能磁共振成像技术早期监测纳秒脉冲电场治疗宫颈癌荷瘤裸鼠模型疗效的研究[D];北京协和医学院;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘家涛;脉冲电场降解红葡萄酒醪有机磷农药残留的研究[D];山西农业大学;2015年
2 寇艳芹;脉冲电场和等离子体杀灭水中微生物的实验研究[D];浙江大学;2015年
3 杨倩;脉冲电场辅助下以低毒溶剂提取微藻油脂的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 杜晓辉;高频脉冲电场循环水捕垢机理探究及系统开发[D];青岛科技大学;2015年
5 万利杰;脉冲电场联合G2/M期细胞周期特异性药物紫杉醇对Hela细胞体外作用的实验研究[D];遵义医学院;2016年
6 李航;脉冲电场孕育处理对中碳钢液凝固过程的影响研究[D];安徽工业大学;2015年
7 金雪剑;高压电脉冲灭菌实验研究[D];中国工程物理研究院;2016年
8 高祺;基于脉冲电场的复合处理手段对香蕉汁中褐变相关酶系的钝化及杀菌研究[D];海南大学;2015年
9 任强;基于生物电磁特性的脉冲电场杀虫系统研究[D];中南林业科技大学;2017年
10 张喜海;脉冲电场杀菌机理及试验装置研究[D];东北农业大学;2005年
，本文编号：2093328
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/2093328.html
