专利名称：一种植物体内压力检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种植物体内压力检测装置。
背景技术：
植物通过光合作用将吸收的光能转化为各种有机物，为地球上的生物提供能量， 从而能够保障各种生物的生存。植物光合作用的强弱与其自身的生长状况有着密切的关系。对植物体内水的压力的检测就像对人体的血压测量一样，因此，研究植物的生长状况有着很重要的实际意义。现有技术中比较先进的是美国SEC的植物水势压力室3115，该产品为便携式型号。获得反映植物的整体水分生理状况，广泛应用于植物生理学、农学、灌溉、作物栽培、植物营养学等研究领域。应用时，将一片叶子或枝条被放置在样品室中，切口一端通过固定装置露在外面。给样品室加压，直到压力超过植物材料的张力，叶液开始从切口流出，这一压力可以直接从压力表读出植物体内的压力。现有技术单一的只能测试植物体内水的压力， 不能将植物自身温度、环境温度、环境湿度和光照度检测出来，而且必须将植物放置在样品室中才能进行检测，使用复杂。植物的生长受植物体内水的压力及自身温度的影响，而植物体内水的压力及自身温度受环境温度、湿度以及光照度等因素的影响。因此，植物的生长状况与植物体内水的压力、自身温度、环境温度、环境湿度以及光照度有着密切的关系。所以，若想研究植物的生长状况，就需要将植物的内部压力、自身温度、环境温度、环境湿度和光照度检测出来。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种用于检测植物内部压力、自身温度、环境温度、环境湿度和光照度等各项信息的植物体内压力检测装置，该装置结构简单、成本低、使用方便。本发明所述的植物体内压力检测装置，包括依次连接的测量单元、单片机、DC-DC 电源转换器、USB接口单元和计算机，所述USB接口单元包括依次双向数据连接的USB接口和USB接口转换电路，所述USB接口与计算机双向连接，所述USB接口将计算机提供的电源通过DC-DC电源转换器分别传输至测量单元中的每个部件和单片机，所述测量单元检测信号并传输至单片机，所述单片机与USB接口单元中的USB接口转换电路双向数据连接。本发明的有益效果是
采用本发明技术方案所述的植物体内压力检测装置，该装置结构简单、成本低、使用方便，方便有效的检测植物内部压力、自身温度、环境温度、环境湿度和光照度等各项信息。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述测量单元包括测温单元、测压单元、放大单元、环境检测单元和光照检测单元，所述放大单元包括两个仪表放大器和一个放大电路，所述测温单元和测压单元分别通过一个仪表放大器将检测到的信号传输至单片机，所述环境检测单元检测环境中的温度和湿度并将检测到的信号或数据传输至单片机，所述光照检测单元将检测到的信号通过放大电路放大后传输至单片机。进一步，所述测压单元测量植物体内水的压力，将压力转换为电压信号，并将电压信号经仪表放大器放大后传输至单片机。进一步，所述单片机包括至少三路转换单元和存储单元，所述转换单元接收测量单元中测温单元、测压单元和光照检测单元传输的信号，将信号转换为数字数据并将数字数据保存至存储单元，所述存储单元存储单片机读取并转换的数据。进一步，所述单片机的转换单元为A/D转换单元。进一步，所述光照检测单元由传感器构成。进一步，所述测温单元由热敏电阻或热电偶构成。进一步，所述测压单元由毛细玻璃电极拉拨仪构成。


图1为本发明所述装置的结构图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。本发明具体实施例1所述的植物体内压力检测装置，包括依次连接的测量单元1、 单片机2、DC-DC电源转换器3、USB接口单元4和计算机5，所述USB接口单元4包括依次双向数据连接的USB接口 42和USB接口转换电路41，所述USB接口 42与计算机5双向连接，所述USB接口 42将计算机提供的电源通过DC-DC电源转换器3分别传输至测量单元1 中的每个部件和单片机2，所述测量单元1中的每个部件将检测到的信号传输至单片机2， 所述单片机2与USB接口单元4中的USB接口转换电路41双向数据连接，所述测量单元1 的各个部件检测被测植物体内水的压力、被测植物体的自身温度、环境温度、环境湿度和光照度信号并放大，继而将放大后的信号传输至单片机2，所述单片机2接收测量单元1传输至的信号，将信号转换为数字数据并存储，进一步将数字数据依次通过USB接口单元4中的 USB接口转换电路41和USB接口 42传输至计算机5中，所述计算机5将数据整理并显示出来，所述计算机5依次通过USB接口单元4中的USB接口 42和DC-DC电源转换器3将电流传输至测量单元1中的每个部件和单片机2中，所述DC-DC电源转换器3可以将固定的电压转换成为测量单元1中的每个部件和单片机2所需的不同电压。所述测量单元1包括测温单元12、测压单元13、放大单元15、环境检测单元11和光照检测单元14，所述放大单元15包括两个仪表放大器151和一个放大电路152，所述测温单元12和测压单元13分别将检测到的信号通过一个仪表放大器151放大后传输至单片机2，所述环境检测单元11检测环境中的温度和湿度并将检测到的信号传输至单片机2，所述光照检测单元14通过放大电路152将检测到的信号传输至单片机2。所述测压单元13测量植物体内水的压力，将压力转换为电压信号，并将电压信号通过仪表放大器151传输至单片机2。所述单片机2包括至少三路转换单元和存储单元，所述转换单元接收测量单元1中测温单元12、测压单元13和光照检测单元14传输的信号，将信号转换为数字数据并将数字数据保存至存储单元，所述存储单元存储单片机读取并转换的数据。
所述单片机2的转换单元为A/D转换单元。
所述光照检测单元14由传感器构成。
所述测温单元12由热敏电阻构成。
所述测压单元13由毛细玻璃电极拉拨仪构成。
具体测量时，首先将各个单元按照装置结构配置好，将环境检测单元11放置于被测植物附近的空气中，光照检测单元14放置植物环境内，测温单元12置于植物的叶片上， 测压单元13插于植物体内，并接通电源，环境检测单元11采用集成芯片SHT75，集成芯片 SHT75将测量的信号转换为数字数据传输至单片机2，单片机2将读取的数字数据保存，光照检测单元14由专用传感器构成，传感器采集的信号经放大电路152放大后传输至单片机 2，单片机2内的模数转换电路将检测信号转换为数字数据并保存，测压单元13采用毛细玻璃电极拉拨仪构成，采集的信号经仪表放大器放大后传输至单片机2，单片机2内的模数转换电路将检测信号转换为数字数据并保存，测温单元12采用热敏电阻构成，采集的信号经仪表放大器放大后传输至单片机2，单片机2内的模数转换电路将检测信号转换为数字数据并保存，以上数据都由USB接口转换电路41芯片(如CH375)经USB接口 42传送到计算机5，由计算机5储存并以曲线的形式显示出来，方便于对植物的生长状况的分析。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种植物体内压力检测装置，其特征在于，包括依次连接的测量单元、单片机、DC-DC 电源转换器、USB接口单元和计算机，所述USB接口单元包括依次双向数据连接的USB接口和USB接口转换电路，所述USB接口与计算机双向连接，所述USB接口将计算机提供的电源通过DC-DC电源转换器分别传输至测量单元中的每个部件和单片机，所述测量单元检测信号并传输至单片机，所述单片机与USB接口单元中的USB接口转换电路双向数据连接。
2.按照权利要求1所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述测量单元包括测温单元、测压单元、放大单元、环境检测单元和光照检测单元，所述放大单元包括两个仪表放大器和一个放大电路，所述测温单元和测压单元分别通过一个仪表放大器将检测到的信号传输至单片机，所述环境检测单元检测环境中的温度和湿度并将检测到的信号传输至单片机，所述光照检测单元将检测到的信号通过放大电路放大后传输至单片机。
3.按照权利要求2所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述环境检测单元检测环境中的温度和湿度并将检测到的数据传输至单片机。
4.按照权利要求2或3所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述测压单元测量植物体内水的压力，将压力转换为电压信号，并将电压信号经仪表放大器放大后传输至单片机。
5.按照权利要求4所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述单片机包括至少三路转换单元和存储单元，所述转换单元接收测量单元中测温单元、测压单元和光照检测单元传输的信号，将信号转换为数字数据并将数字数据保存至存储单元，所述存储单元存储单片机读取并转换的数据。
6.按照权利要求5所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述单片机的转换单元为A/D转换单元。
7.按照权利要求6所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述光照检测单元由传感器构成。
8.按照权利要求1、2、3、5、6和7任一项所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述测温单元由热敏电阻构成。
9.按照权利要求1、2、3、5、6和7任一项所述的植物体内压力检测装置，其特征在于，所述测温单元由热电偶构成。
全文摘要
本发明所述的植物体内压力检测装置，包括依次连接的测量单元、单片机、DC-DC电源转换器、USB接口单元和计算机，所述USB接口单元包括依次双向数据连接的USB接口和USB接口转换电路，所述USB接口与计算机双向连接，所述USB接口将计算机提供的电源通过DC-DC电源转换器分别传输至测量单元中的每个部件和单片机，所述测量单元检测信号并传输至单片机，所述单片机与USB接口单元中的USB接口转换电路双向数据连接。采用本发明技术方案所述的植物体内压力检测装置，该装置结构简单、成本低、使用方便，方便有效的检测植物内部压力、自身温度、环境温度、环境湿度和光照度等各项信息。
文档编号G01D21/02GK102494718SQ20111038715
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者朱建军, 柏新富, 程月波, 陈勇 申请人:鲁东大学