一種基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀。本實(shí)用新型由箱體、光纖熒光式溫度傳感器、支架和葉片夾具組成；箱體內(nèi)裝有供電電源模塊、MSP430單片機(jī)控制模塊、液晶顯示器。支架上安裝有波紋管，波紋管用于支撐葉片夾具，葉片夾具內(nèi)設(shè)置有光纖熒光式溫度傳感器。本實(shí)用新型采用光纖熒光式溫度傳感器對葉片溫度測量的方法具有接觸面積小，對葉片溫度影響小的特征，能更準(zhǔn)確地獲取葉片溫度值。
【專利說明】一種基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種葉片溫度測量儀，尤其是涉及一種基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉片溫度測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]植物生長狀況的優(yōu)良離不開水分合理灌溉，葉氣溫差(葉面溫度與空氣溫度之差)能夠反映植物是否處于較優(yōu)的水分狀態(tài)，所以精確測量植物葉面溫度可以為植物合理灌溉提供理論依據(jù)。
[0003]利用紅外測溫法可以實(shí)現(xiàn)對葉片的溫度測量，但由于紅外測溫法本身的缺陷存在較大的誤差；熱電偶式溫度傳感器需要有冷卻補(bǔ)償端，安裝相對比較麻煩，且成本較高；利用鉬電阻式溫度傳感器與葉片接觸也可以實(shí)現(xiàn)對葉片的溫度測量，由于鉬電阻本身工作面積較大，不利于測量尺寸較小的植物葉片。
[0004]光纖熒光測溫系統(tǒng)一般采用石英光纖作為傳感探頭和傳輸介質(zhì)，其通過光信號的調(diào)制，信號幅值損耗低，具有高靈敏度、高響應(yīng)和高分辨率，并且能將信號傳輸至遠(yuǎn)離惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，使光電器件穩(wěn)定運(yùn)行，大大降低了環(huán)境對溫度測量的影響。隨著光纖熒光測溫技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景更為廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供了一種新的葉溫測量儀，它是基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型由箱體、光纖熒光式溫度傳感器、支架和葉片夾具組成；箱體內(nèi)裝有供電電源模塊、MSP430單片機(jī)控制模塊、液晶顯示器。支架上安裝有波紋管，波紋管用于支撐葉片夾具，葉片夾具內(nèi)設(shè)置有光纖熒光式溫度傳感器。
[0008]所述的MSP430單片機(jī)控制模塊包括熒光解調(diào)模塊、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、MSP430單片機(jī)控制電路及串口通訊電路；光纖熒光式溫度傳感器經(jīng)熒光解調(diào)模塊輸出的信號為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，該信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，電流電壓轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)4?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流轉(zhuǎn)O?5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)字信號到MSP430單片機(jī)控制電路上，MSP430單片機(jī)控制電路將采集信號在液晶顯示器上顯示或通過串口通訊電路與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0009]所述的葉片夾具由上下兩夾板組成，上下兩夾板為薄壁裝置，上下兩夾板用沉頭螺栓連接，沉頭螺栓嵌入在一個扭轉(zhuǎn)彈簧里，上夾板前端開槽，用于放置光纖熒光測溫傳感器探頭，探頭周圍固定有隔熱棉，減少環(huán)境溫度對傳感器的影響，上夾板中間部分開一長口通道，作為傳感器通道，中間部分開有圓孔通道，便于對傳感器固定；下夾板上開有一圓孔，用于與波紋管連接。
[0010]本實(shí)用新型采用光纖熒光式溫度傳感器對葉片溫度測量的方法具有接觸面積小，對葉片溫度影響小的特征，能更準(zhǔn)確地獲取葉片溫度值。
[0011]本實(shí)用新型中的光纖熒光式溫度傳感器具有抗干擾能力強(qiáng)、線性度好的特點(diǎn)，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了利用光纖熒光式溫度傳感器對葉片的溫度測量，并實(shí)時顯示在液晶顯示器，利用串口通訊接口可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)信息交互，本實(shí)用新型測量葉片溫度時操作簡便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀原理框圖。
[0013]圖2是MSP430單片機(jī)控制模塊原理框圖。
[0014]圖3是葉片夾具上夾板與下夾板全剖視圖。
[0015]圖中:1夾具的上夾板、2光纖熒光式溫度傳感器、3上夾板長口、4、隔熱棉、5上夾板開槽、6上夾板圓孔通道、7夾具的下夾板、8下夾板圓孔、9箱體、10葉片夾具、11波紋管、12支架。
[0016]具體實(shí)施方
[0017]如圖1，光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀由箱體9、光纖熒光式溫度傳感器2、支架12和葉片夾具10組成；箱體9裝有供電電源模塊、MSP430單片機(jī)控制模塊、液晶顯示器；支架上安裝有波紋管11，波紋管11用于支撐葉片夾具10。供電電源模塊為整個儀器提供必需的工作電壓，光纖熒光式溫度傳感器采集的溫度信號經(jīng)由MSP430單片機(jī)控制模塊處理輸出，輸出信號可以輸出到液晶顯示器顯示，或者經(jīng)由串口通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。支架采用波紋管，波紋管一端固定在箱體上，另一端與夾具的下夾板連接，可以實(shí)現(xiàn)夾具的自由移動，方便對葉片溫度測量。
[0018]如圖2，光纖熒光式溫度傳感器經(jīng)熒光解調(diào)模塊輸出的信號為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，該信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，電流電壓轉(zhuǎn)換電路采用RCV420芯片實(shí)現(xiàn)4?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流轉(zhuǎn)O?5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)字信號到MSP430單片機(jī)上，MSP430單片機(jī)采用MSP430F149型號，MSP430F149單片機(jī)將采集信號在液晶顯示器上顯示或通過串口通訊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0019]如圖3，葉片夾具由上下兩夾板組成，上下兩夾板為薄壁裝置，上下兩夾板用沉頭螺栓連接，沉頭螺栓嵌入在一扭轉(zhuǎn)彈簧里，上夾板I前端開槽5，用于放置光纖熒光測溫傳感器探頭2，探頭周圍固定有隔熱棉4，減少環(huán)境溫度對傳感器的影響，上夾板I中間部分開一長口通道3，作為傳感器通道，中間部分與前端為圓孔通道6，便于對傳感器固定，下夾板7的左端開有一圓孔，用于與波紋管連接。
[0020]上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖熒光式溫度傳感器的植物葉溫測量儀，其特征在于:該植物葉溫測量儀由箱體、光纖熒光式溫度傳感器、支架和葉片夾具組成；箱體內(nèi)裝有供電電源模塊、MSP430單片機(jī)控制模塊、液晶顯示器；支架上安裝有波紋管，波紋管用于支撐葉片夾具，葉片夾具內(nèi)設(shè)置有光纖熒光式溫度傳感器； 所述的MSP430單片機(jī)控制模塊包括熒光解調(diào)模塊、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、MSP430單片機(jī)控制電路及串口通訊電路；光纖熒光式溫度傳感器經(jīng)熒光解調(diào)模塊輸出的信號為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，該信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，電流電壓轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)4?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流轉(zhuǎn)O?5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，輸出電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)字信號到MSP430單片機(jī)控制電路上，MSP430單片機(jī)控制電路將采集信號在液晶顯示器上顯示或通過串口通訊電路與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 所述的葉片夾具由上下兩夾板組成，上下兩夾板為薄壁裝置，上下兩夾板用沉頭螺栓連接，沉頭螺栓嵌入在一個扭轉(zhuǎn)彈簧里，上夾板前端開槽，用于放置光纖熒光測溫傳感器探頭，探頭周圍固定有隔熱棉，減少環(huán)境溫度對傳感器的影響，上夾板中間部分開一長口通道，作為傳感器通道，中間部分開有圓孔通道，便于對傳感器固定；下夾板上開有一圓孔，用于與波紋管連接。
【文檔編號】G01K11/32GK203688101SQ201320876953
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】程陽, 胡佳成, 王魏強(qiáng), 陶依貝, 李東升 申請人:中國計(jì)量學(xué)院