專利名稱：一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀。
背景技術(shù)：
目前，電脈沖技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物電磁學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，已有的研究表明，外加電場對植物種子的萌發(fā)、活力、生理、生化過程、幼苗生長、植株生育性狀及產(chǎn)品質(zhì)量、植物釋放負(fù)離子含量等有關(guān)生物電磁效應(yīng)都有影響。長期以來，國內(nèi)研究工作者針對植物的生理特點(diǎn)，對其所需的電脈沖技術(shù)進(jìn)行了研究，并在植物電脈沖發(fā)生裝置上做過一些很有成效的努力，也曾設(shè)計(jì)過一些優(yōu)秀的技術(shù)方案。如2007年中國專利局公告的由王保民等人申請的，專利號為200710054261的發(fā)明專利名稱是《電脈沖植物愈傷組織激活儀》和2011年中國專利局公告的由葉大鵬等人申請的，專利號為201120013063的發(fā)明專利名稱是《一種刺激室內(nèi)植物釋放大量負(fù)離子的裝置》兩個(gè)專利所采用的技術(shù)方案，都將高壓脈沖發(fā)生模塊獨(dú)立了出來，并將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了裝置的控制中，都是很有價(jià)值的發(fā)明，它們有效的解決了植物電脈沖刺激裝置的穩(wěn)定性和自動(dòng)化控制的問題。但尚有不足，王保民、葉大鵬等人的專利沒有解決高壓脈沖電壓幅值大范圍可調(diào)、儀器的便攜性、全數(shù)字式參數(shù)調(diào)整等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，能產(chǎn)生一定高壓電脈沖，利用高壓脈沖刺激特定植物能使其產(chǎn)生如釋放空氣負(fù)離子等相關(guān)生物電磁效應(yīng),這對于深入研究植物尤其是野外條件下植物的生物電磁效應(yīng)具有重要的意義。本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，包括供電電源模塊、高壓脈沖發(fā)生模塊、傳感器檢測模塊、人機(jī)交互模塊和一中控單片機(jī)，其特征在于，傳感器檢測模塊包括溫濕度、光照傳感器，該傳感器采集環(huán)境的溫濕度以及光照數(shù)據(jù)給所述中控單片機(jī)；人機(jī)交互模塊，其與所述的中控單片機(jī)連接，以利用戶操控；以及一存儲電路，該存儲電路與所述的中控單片機(jī)連接，所述的中控單片機(jī)的輸出端依次經(jīng)一半橋隔離驅(qū)動(dòng)電路、一場效應(yīng)管脈沖放大電路與一升壓整流電路連接。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的供電電源模塊包括一交流轉(zhuǎn)直流降壓電路，用以將220V市電轉(zhuǎn)為適合該刺激儀使用的電壓；一蓄電池；一保護(hù)隔離電路，所述的交流轉(zhuǎn)直流降壓電路和蓄電池輸出端經(jīng)該保護(hù)隔離電路為該刺激儀供電；一電池管理電路，所述的蓄電池和保護(hù)隔離電路與該電池管理電路連接。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的人機(jī)交互模塊包括[0015]一遙控收發(fā)電路；其與所述的中控單片機(jī)連接；一 LED顯示電路；其與所述的中控單片機(jī)連接；一遙控器，該遙控器包括一遙控操作電路，其通過無線的方式與所述的遙控收發(fā)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的遙控器還包括一 IXD顯示電路，該IXD顯示電路與所述的遙控操作電路連接。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的升壓整流電路與該升壓整流電路的輸入、輸出端的高壓屏蔽線用灌封膠灌封成一體。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述的中控單片機(jī)還連接有一蜂鳴器。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述升壓整流電路輸出端屏蔽線的尾部通過螺口與一放電探針連接以刺激植物的根部。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I.本實(shí)用新型采用“高低壓分離”的結(jié)構(gòu)布局電源部分、控制盒、升壓整流部分，整機(jī)電源供電可由市電或者蓄電池直接供電，體積小巧，具有便攜性。2.本實(shí)用新型能根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求和被電擊植物的需要，通過遙控器設(shè)定高壓脈沖的幅值、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度，以達(dá)到最佳的刺激效果。3、刺激儀遙控器上的IXD顯示屏能實(shí)時(shí)顯示高壓脈沖的幅值、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度、持續(xù)刺激時(shí)間、電源狀態(tài)以及植物所處環(huán)境的光照、溫濕度值。4、刺激儀能實(shí)時(shí)存儲高壓脈沖幅值、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度、持續(xù)刺激時(shí)間、植物所處環(huán)境的光照和溫濕度值數(shù)據(jù)，以供查詢。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型高壓脈沖發(fā)生電路原理圖。圖4是本實(shí)用新型裝置使用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實(shí)施例提供一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，包括供電電源模塊、高壓脈沖發(fā)生模塊、傳感器檢測模塊、人機(jī)交互模塊和一中控單片機(jī)，傳感器檢測模塊包括溫濕度、光照傳感器，該傳感器采集環(huán)境的溫濕度以及光照數(shù)據(jù)給所述中控單片機(jī)；人機(jī)交互模塊，其與所述的中控單片機(jī)連接，以利用戶操控；以及一存儲電路，該存儲電路與所述的中控單片機(jī)連接，所述的中控單片機(jī)的輸出端依次經(jīng)一半橋隔離驅(qū)動(dòng)電路、一場效應(yīng)管脈沖放大電路與一升壓整流電路連接。請參照圖2和圖4，圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體的說，本實(shí)用新型脈沖刺激儀，采用“高低壓分離”的結(jié)構(gòu)布局包括控制盒3、高壓脈沖發(fā)生模塊B。該控制盒內(nèi)的電路包括供電電源模塊A以及中控單片機(jī)及相關(guān)控制電路，該供電電源模塊包括一交流轉(zhuǎn)直流降壓電路，用以將220V市電轉(zhuǎn)為適合該刺激儀使用的電壓；一蓄電池；一保護(hù)隔離電路，所述的交流轉(zhuǎn)直流降壓電路和蓄電池輸出端經(jīng)該保護(hù)隔離電路為該刺激儀供電；一電池管理電路，所述的蓄電池和保護(hù)隔離電路與該電池管理電路連接，該電池管理電路實(shí)現(xiàn)對市電接入的切換以及蓄電池充放電進(jìn)行管理。所述高壓脈沖發(fā)生模塊B由半橋芯片隔離、放大電路，場效應(yīng)管脈沖放大電路，升壓整流電路組成，所述半橋芯片隔離、放大電路將單片機(jī)與場效應(yīng)管脈沖放大電路相連接；該升壓整流模塊與其兩端的高壓屏蔽線通過灌封膠灌封成一體，并通過其左端屏蔽線尾部的螺口與放電探針4連成一體，該放電探針4插入植物盆栽I，放電刺激該盆栽內(nèi)的植物，通過對植物I進(jìn)行持續(xù)的高壓脈沖刺激，可以增強(qiáng)植物有關(guān)酶系統(tǒng)功能，使植物在香薰、保濕功能不變的情況下持續(xù)釋放大量負(fù)離子，充分發(fā)揮植物凈化空氣、美化環(huán)境等功能。值得一提的是，本實(shí)施例中，所述的人機(jī)交互模塊包括一遙控收發(fā)電路；其與所述的中控單片機(jī)連接；一 LED顯示電路；其與所述的中控單片機(jī)連接；一遙控器，該遙控器包括一遙控操作電路，其通過無線的方式與所述遙控收發(fā)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。該遙控器C還包括一 LCD顯示電路。該人機(jī)交互模塊通過無線的方式遙控該脈沖儀，可以設(shè)定輸出高壓脈沖的工作參數(shù)，達(dá)到最佳的刺激效果。所述的LED顯示屏能顯示刺激儀是否處于工作狀 態(tài)，LCD顯示電路能實(shí)時(shí)顯示輸出高壓脈沖的幅值、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度、刺激時(shí)間、電源狀態(tài)以及植物所處環(huán)境的光照、溫濕度值。請繼續(xù)參照圖3，圖3是本實(shí)用新型高壓脈沖發(fā)生電路原理圖，圖中可知，該電路由半橋隔離、驅(qū)動(dòng)電路，場效應(yīng)管脈沖放大電路，升壓整流電路組成。其工作原理為首先單片機(jī)按遙控器設(shè)定好的高壓脈沖的參數(shù)執(zhí)行查表指令輸出相應(yīng)的5V脈沖信號，經(jīng)由半橋芯片構(gòu)成的隔離、放大電路后輸出12V脈沖信號，然后通過場效應(yīng)管VTl進(jìn)行脈沖放大，最后脈沖信號經(jīng)升壓變壓器Tl和多級升壓整流電路后得到高壓脈沖信號，施加到放電探針上，對植物進(jìn)行刺激。本實(shí)用新型所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀實(shí)施例的技術(shù)指標(biāo)為脈沖電壓5KV —25KV，脈沖間隔時(shí)間O. 5S — 99S，脈沖寬度IMS — 100MS。此外，該儀器中還使用了數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，所述的中控單片機(jī)還連接有存儲單元，能將高壓脈沖的幅值、脈沖間隔時(shí)間、脈沖寬度、持續(xù)刺激時(shí)間、植物所處環(huán)境的光照、溫濕度值數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)存儲起來，以供查詢。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，包括供電電源模塊和一中控單片機(jī)，其特征在于，還包括 溫濕度、光照傳感器，該傳感器采集環(huán)境的溫濕度以及光照數(shù)據(jù)給所述中控單片機(jī)； 人機(jī)交互模塊，其與所述的中控單片機(jī)連接，以利用戶操控；以及 一存儲電路，該存儲電路與所述的中控單片機(jī)連接，所述的中控單片機(jī)的輸出端依次經(jīng)一半橋隔離驅(qū)動(dòng)電路、一場效應(yīng)管脈沖放大電路與一升壓整流電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于，所述的供電電源模塊包括 一交流轉(zhuǎn)直流降壓電路，用以將220V市電轉(zhuǎn)為適合該刺激儀使用的電壓； 一蓄電池； 一保護(hù)隔離電路，所述的交流轉(zhuǎn)直流降壓電路和蓄電池輸出端經(jīng)該保護(hù)隔離電路為該刺激儀供電； 一電池管理電路，所述的蓄電池和保護(hù)隔離電路與該電池管理電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于，所述的人機(jī)交互模塊包括 一遙控收發(fā)電路；其與所述的中控單片機(jī)連接； 一 LED顯示電路；其與所述的中控單片機(jī)連接； 一遙控器，該遙控器包括一遙控操作電路，其通過無線的方式與所述的遙控收發(fā)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于所述的遙控器還包括一 IXD顯示電路,該IXD顯示電路與所述的遙控操作電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于所述的升壓整流電路與該升壓整流電路的輸入、輸出端的高壓屏蔽線用灌封膠灌封成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于所述的中控單片機(jī)還連接有一蜂鳴器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，其特征在于所述的升壓整流電路輸出端屏蔽線的尾部通過螺口與一放電探針連接以刺激植物根際的土壤。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種便攜式多參數(shù)可調(diào)植物電脈沖刺激儀，包括供電電源模塊、高壓脈沖發(fā)生模塊、傳感器檢測模塊、人機(jī)交互模塊和一中控單片機(jī)，其特征在于，傳感器檢測模塊包括溫濕度、光照傳感器，該傳感器采集環(huán)境的溫濕度以及光照數(shù)據(jù)給所述中控單片機(jī)；人機(jī)交互模塊，其與所述的中控單片機(jī)連接，以利用戶操控；以及一存儲電路，該存儲電路與所述的中控單片機(jī)連接，所述的中控單片機(jī)的輸出端依次經(jīng)一半橋隔離驅(qū)動(dòng)電路、一場效應(yīng)管脈沖放大電路與一升壓整流電路連接。本實(shí)用新型能產(chǎn)生一定高壓電脈沖，利用高壓脈沖刺激特定植物能使其產(chǎn)生如釋放空氣負(fù)離子等相關(guān)生物電磁效應(yīng)，這對于深入研究植物尤其是野外條件下植物的生物電磁效應(yīng)具有重要的意義。
文檔編號A01G7/04GK202635188SQ201220202819

公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者俞加明, 葉大鵬, 翁海勇 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)