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基础知识:光照度传感器的工作原理及选型方法

2021-01-04 08:48
建大仁科
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随着农业温室大棚的发展,越来越多的瓜果蔬菜可以选择在冬季种植。

光照度传感器在农业环境监测中的应用

我国温室行业前些年以传统温室大棚为主,近年来农业市场逐渐开始面临竞争加大、需求提高等问题,传统温室已经不能满足市场需求,必须要找寻一个出路。而设备农业逐渐兴起以及国家 “十二五”规划等相关政策的扶持,大幅度促进了温室、大棚等种植行业向现代化、科技化、智能化的方向发展,智慧温室大棚已成为当下现代农业的必然趋势。

然而,随着农业大棚规模加大,智慧程度变高,一些农业管理人员对于新技术了解不足,依旧按照传统方式进行管理,从而导致了温室管理问题频出,风险也随之水涨船高。首当其冲的便是光照度问题,由于冬季雾霾等恶劣天气出现频率较高,按照传统方式管理智慧大棚,不可避免的会出现光照度不均的现象,造成农作物大幅度减产。

在太阳能辐射中,对植物光合作用有效的那部分光谱所散发能量称为光合有效辐射;依据植物对于生长光照强度的需求,植物一般可分为阳生植物、中生植物和阴生植物。

阳生植物需在强光照强度下生长发育健壮,如仙人掌科、蔷薇科等;

阴生植物只有弱光照强度条件下才能生长良好,如多数的兰科植物、天南星科植物和蕨类植物;

中生植物既可以在充足的光照下生长良好,也能忍耐不同程度的遮荫,多数植物属于这一种类。

不同植物所需求的光照强度有所区别,一般阳生植物的光照需求较高,而阴生植物所需求的光照较低,因此在做智慧农业大棚的光照强度管理时,需要通过安装光照度传感器来根据不同植物对光照量进行合理分配。

光照度传感器的工作原理

光照度传感器采用热点效应原理,最主要是使用了对弱光性有较高反应的探测部件,这些感应原件其实就像相机的感光矩阵一样,内部有绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层,热接点在感应面上,而冷结点则位于机体内,冷热接点产生温差电势。

在线性范围内,输出信号与太阳辐射度成正比。透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管,光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号,然后电信号会进入传感器的处理器系统,从而输出需要得到的二进制信号。

光照度传感器的选型

光照度传感器有很多种分类,有的分类甚至对上面介绍的结构进行了优化,尤其是为了减小温度的影响,光照度传感器还应用了温度补偿线路,这样很大程度上提高了光照度传感器的灵敏度和探测能力。例如壁挂式光照度传感器和百叶盒式光照度传感器。

光照度传感器的使用方法

光照度传感器应安装在四周空旷,感应面以上没有任何障碍物的地方。将传感器调整好水平位置,然后将其牢牢固定,将传感器牢固地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。

1、壁挂型光照度传感器安装方式:首先在墙面钻孔,然后将膨胀塞放入孔中,将自攻螺丝旋进膨胀塞中。

2、百叶盒型光照度传感器安装方式:百叶盒型光照度传感器一般应用在室外气象站中,可通过托片或折弯板直接安装在气象站横梁上。

今年冬季气温较往年要冷上许多,气温低、光照弱,对蔬菜正常进行光合作用造成不小影响,各位农民朋友在调控温度和光照时,一定要协调,不能顾此失彼,影响蔬菜的产量。

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