專利名稱：一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)大棚栽培用測(cè)控儀表，具體地說(shuō)是一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀。
背景技術(shù)：
利用栽培大棚生產(chǎn)甜櫻桃，可使甜櫻桃果實(shí)提前成熟，年平均收入比同面積露地生產(chǎn)增加5 10倍，由于經(jīng)濟(jì)效益顯著，近幾年國(guó)內(nèi)櫻桃產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了大批多種形式的甜櫻桃栽培大棚，但受技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、保護(hù)地栽培經(jīng)驗(yàn)等條件的限制，也出現(xiàn)了許多問(wèn)題，特別是對(duì)大棚內(nèi)主要環(huán)境因子溫、濕度的監(jiān)測(cè)，仍普遍沿用傳統(tǒng)的水銀柱、紅汞柱、煤油柱玻璃棒溫、濕度計(jì)和機(jī)械感應(yīng)式溫、濕度計(jì)，并以其檢測(cè)值為調(diào)控依據(jù)，由于上述傳統(tǒng)儀器反應(yīng)速度慢，功能落后，對(duì)大棚內(nèi)不同位置、不同高度、不同時(shí)間形成的溫、濕度差異，很難 準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，尤其是在夜間和雨雪天氣，需頻繁進(jìn)出大棚，雖然勞動(dòng)強(qiáng)度很大，但也無(wú)法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)棚內(nèi)溫、濕度值，存在出現(xiàn)5°C以下低溫和30°C以上高溫的風(fēng)險(xiǎn)，而大棚內(nèi)生產(chǎn)的甜櫻桃，屬于反季節(jié)果實(shí)，在花期對(duì)5°C以下低溫、在成熟期對(duì)30°C以上高溫特別敏感，一旦出現(xiàn)，就會(huì)造成產(chǎn)量和質(zhì)量的嚴(yán)重下降，甚至造成局部絕產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀，對(duì)甜櫻桃栽培大棚內(nèi)的溫、濕度進(jìn)行多點(diǎn)遙測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)由于不同高度、不同位置形成的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)的高精度寬范圍動(dòng)態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)甜櫻桃栽培大棚穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀，包含有電源變換單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)處理單元、信號(hào)放大單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元和執(zhí)行單元，所述電源變換單元將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)源2. 5V的專用信號(hào)轉(zhuǎn)換電源、5V的專用信號(hào)放大電源和±5V的低壓共用電源，所述±5V的低壓共用電源為所述信號(hào)處理單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元提供電源，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包含有溫度傳感器、濕度傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述溫度傳感器和濕度傳感器設(shè)置于栽培大棚內(nèi)，將大棚內(nèi)的溫度、濕度信號(hào)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)輸入信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元經(jīng)過(guò)處理后的輸出信號(hào)輸入信號(hào)放大單元，經(jīng)過(guò)放大后的輸出信號(hào)分為三路，第一路輸入到檢測(cè)值設(shè)定值顯示單元，第二路輸入到智能化處理單元，經(jīng)過(guò)處理后輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，第三路輸入到控制單元，輸出信號(hào)再輸入到執(zhí)行單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元具有計(jì)算機(jī)通用接口，用以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述控制單元包含有多點(diǎn)聯(lián)控電路、聲光報(bào)警電路及開關(guān)信號(hào)，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路分別與聲光報(bào)警電路、開關(guān)信號(hào)連接，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)多個(gè)溫濕度測(cè)試點(diǎn)的聯(lián)合控制，所述開關(guān)信號(hào)用以控制執(zhí)行單元內(nèi)的執(zhí)行器件的開關(guān)，所述執(zhí)行器件包含有調(diào)節(jié)風(fēng)道、遮陽(yáng)網(wǎng)、加熱器、加濕器、保溫棉被，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包含有集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G、l. 5 kQ精密線繞電位器Rw、分度號(hào)Pt 100的鉬熱敏電阻Rt和三個(gè)精密線繞電阻器R1、R2、R3,所述集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G分別與I. 5 kQ精密線繞電位器Rw、分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt、精密繞線電阻器R3連接，所述I. 5 kQ精密線繞電位器&的兩端分別與精密繞線電阻器札和精密繞線電阻器R2連接，所述分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt與所述精密繞線電阻器R1連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端，所述精密繞線電阻器R2的另一端與精密繞線電阻器R3的另一端連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端，所述三個(gè)精密繞線電阻器的阻值分別為RJ. 5 kQ、R27. 5 kQ、R3IOO Ω。本實(shí)用新型安裝在甜櫻桃栽培大棚外的值班室內(nèi)，由溫、濕度傳感器將大棚內(nèi)具有代表性位置的溫、濕度及變化狀態(tài)，通過(guò)信號(hào)電纜傳送到值班室內(nèi)的本實(shí)用新型，信號(hào)電纜長(zhǎng)度可在O 500米內(nèi)任意設(shè)定，值班人員在值班室內(nèi)就可監(jiān)測(cè)大棚內(nèi)溫、濕度值，避免了頻繁進(jìn)出大棚觀看檢測(cè)值，如檢測(cè)值超出要求范圍，會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒值班人員立即進(jìn)行調(diào)控，顯著降低了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；采用電源變換電路輸出2. 5ν、5ν、正負(fù)5ν三種直流電源，為信號(hào)轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)放大單元提供了專用工作電源，為信號(hào)處理單元、監(jiān) 測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和控制單元提供了適宜的共用工作電源，與防噪聲防溫漂的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路結(jié)合，成功預(yù)防了由電源電壓波動(dòng)、外來(lái)噪聲信號(hào)、溫度漂移引起的共模干擾，使監(jiān)測(cè)值穩(wěn)定可靠；可通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)利用計(jì)算機(jī)對(duì)其內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的處理，也可脫機(jī)工作，體積小，成本低，攜帶放置方便，實(shí)用性強(qiáng)，易于普及；經(jīng)甜櫻桃栽培大棚生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用表明，產(chǎn)量和質(zhì)量均有顯著提高，與沒(méi)使用該裝置的同類大棚相比，畝產(chǎn)量增加20 %，優(yōu)質(zhì)果率增加17 %。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述如圖I所示，本實(shí)用新型包含有電源變換單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)處理單元、信號(hào)放大單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元和執(zhí)行單
J Li ο所述電源變換單元將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)源2. 5V的專用信號(hào)轉(zhuǎn)換電源、5V的專用信號(hào)放大電源和±5V的低壓共用電源，所述±5V的低壓共用電源為所述信號(hào)處理單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元提供電源。執(zhí)行單元和甜櫻桃栽培大棚內(nèi)的用電直接使用電網(wǎng)電源即可。所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包含有溫度傳感器、濕度傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述溫度傳感器和濕度傳感器設(shè)置于栽培大棚內(nèi)，將大棚內(nèi)的溫度信號(hào)、濕度信號(hào)以及地溫信號(hào)等輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)輸入信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元經(jīng)過(guò)濾波、整形等處理后的輸出信號(hào)輸入信號(hào)放大單元，信號(hào)放大電路進(jìn)行防噪聲、防溫漂和線性化的處理，經(jīng)過(guò)放大后的輸出信號(hào)分為三路，第一路輸入到檢測(cè)值設(shè)定值顯示單元，進(jìn)行溫度、濕度的數(shù)據(jù)顯示和上下限值設(shè)定，第二路輸入到智能化處理單元，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、信號(hào)輸出等智能化處理，處理后輸入到數(shù)據(jù)存貯單元，第三路輸入到控制單元，輸出信號(hào)再輸入到執(zhí)行單元，所述數(shù)據(jù)存貯單元具有微機(jī)通用接口，用以通過(guò)微機(jī)處理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖、數(shù)據(jù)表格和處理方法等多種多樣的表達(dá)形式，還可利用互聯(lián)網(wǎng)功能遠(yuǎn)距離顯示、打印和傳輸。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路是裝置中最容易受到溫度漂移和電壓波動(dòng)等干擾因素影響而產(chǎn)生測(cè)量誤差的單元電路，該電路的轉(zhuǎn)換精度和穩(wěn)定性對(duì)保證本發(fā)明的測(cè)控精度具有關(guān)鍵作用。如圖2所示，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包含有LM1403AN型集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G、HP_16型I. 5 kQ精密線繞電位器Rw、WZP型分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt和三個(gè)RX710-A型精密線繞電阻器RpRyR3，所述LM1403AN型集成帶隙基準(zhǔn)電壓源輸入5V直流電壓，輸出2. 5V基準(zhǔn)電壓，本身具有防溫漂防噪聲功能，所述HP-16型I. 5 kQ精密線繞電位器Rw的溫度系數(shù)±0. 002%/°C，所述RX710-A型精密線繞電阻器R1' R2> R3的阻值分別為7. 5 kQ、7. 5kQUOO Ω，溫度系數(shù)都是 ±0. 0005%/0C ο所述集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G分別與I. 5 kQ精密線繞電位器Rw、分度號(hào)PtlOO的 鉬熱敏電阻Rt、精密繞線電阻器R3連接，所述I. 5 kQ精密線繞電位器Rw的兩端分別與精密繞線電阻器R1和精密繞線電阻器R2連接，所述分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt與所述精密繞線電阻器R1連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端，所述精密繞線電阻器R2的另一端與精密繞線電阻器R3的另一端連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端。采用上述特定的電路元件及電路連接關(guān)系，能夠有效預(yù)防溫度漂移和電壓波動(dòng)造成的干擾。所述控制單元包含有多點(diǎn)聯(lián)控電路、聲光報(bào)警電路及開關(guān)信號(hào)，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路分別與聲光報(bào)警電路、開關(guān)信號(hào)連接，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)多個(gè)溫濕度測(cè)試點(diǎn)的聯(lián)合控制，所述開關(guān)信號(hào)用以控制執(zhí)行單元內(nèi)的執(zhí)行器件的開關(guān)，所述執(zhí)行器件包含有調(diào)節(jié)風(fēng)道、遮陽(yáng)網(wǎng)、加熱器、加濕器、保溫棉被，對(duì)大棚內(nèi)溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合控制，可接受來(lái)自信號(hào)放大單元的多點(diǎn)溫、濕度信號(hào)，其中任何一點(diǎn)的溫、濕度信號(hào)值超出要求范圍，都會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警。本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，將其放置在大棚外面的值班室，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元利用溫、濕度傳感器，將檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的溫、濕度及變化信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路變換成電信號(hào)，該電信號(hào)被輸送到信號(hào)處理單元，經(jīng)濾波整形后輸送給信號(hào)放大單元，經(jīng)線性放大后分成三路同時(shí)輸送到三個(gè)單元，第一路輸送到檢測(cè)值設(shè)定值顯示電路，直接數(shù)字顯示現(xiàn)場(chǎng)的溫、濕度值。第二路輸送到智能化處理單元經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和計(jì)算處理后，輸送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，該單元將積累的有效數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)通用接口輸送到計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)靈活的軟件功能，將有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線、圖表等多種表達(dá)形式，有利于準(zhǔn)確分析大棚內(nèi)溫濕度環(huán)境因子對(duì)甜櫻桃產(chǎn)量和質(zhì)量的影響規(guī)律，高精度動(dòng)態(tài)調(diào)控其變換范圍，還可利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離顯示、打印、傳輸。第三路輸送到控制單元，推動(dòng)多點(diǎn)聯(lián)控聲光報(bào)警器在需要時(shí)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)推動(dòng)輸出開關(guān)控制信號(hào)到執(zhí)行單元，該單元根據(jù)接收到的開關(guān)控制信號(hào)調(diào)節(jié)風(fēng)道、遮陽(yáng)網(wǎng)、力口熱器、加濕器、保溫棉被的工作狀態(tài)，使甜櫻桃栽培大棚內(nèi)的溫、濕度始終分別動(dòng)態(tài)保持在5 30°C和55 75 % RH要求范圍內(nèi)。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀，其特征在于，包含有電源變換單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)處理單元、信號(hào)放大單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元和執(zhí)行單元，所述電源變換單元將電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)源2. 5V的專用信號(hào)轉(zhuǎn)換電源、5V的專用信號(hào)放大電源和土 5V的低壓共用電源，所述土 5V的低壓共用電源為所述信號(hào)處理單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元提供電源，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包含有溫度傳感器、濕度傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述溫度傳感器和濕度傳感器設(shè)置于栽培大棚內(nèi)，將大棚內(nèi)的溫度、濕度信號(hào)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)輸入信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元經(jīng)過(guò)處理后的輸出信號(hào)輸入信號(hào)放大單元，經(jīng)過(guò)放大后的輸出信號(hào)分為三路，第一路輸入到檢測(cè)值設(shè)定值顯示單元，第二路輸入到智能化處理單元，經(jīng)過(guò)處理后輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，第三路輸入到控制單元，輸出信號(hào)再輸入到執(zhí)行單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元具有計(jì)算機(jī)通用接口，用以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述控制單元包含有多點(diǎn)聯(lián)控電路、聲光報(bào)警電路及開關(guān)信號(hào)，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路分別與聲光報(bào)警電路、開關(guān)信號(hào)連接，所述多點(diǎn)聯(lián)控電路實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)多個(gè)溫濕度測(cè)試點(diǎn)的聯(lián)合控制，所述開關(guān)信號(hào)用以控制執(zhí)行單元內(nèi)的執(zhí)行器件的開關(guān)，所述執(zhí)行器件包含有調(diào)節(jié)風(fēng)道、遮陽(yáng)網(wǎng)、加熱器、加濕器、保溫棉被，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包含有集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G、1.5 kQ精密線繞電位器Rff、分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt和三個(gè)精密線繞電阻器&、R2>R3，所述集成帶隙基準(zhǔn)電壓源G分別與I. 5 kQ精密線繞電位器Rw、分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt、精密繞線電阻器R3連接，所述I. 5 kQ精密線繞電位器Rw的兩端分別與精密繞線電阻器R1和精密繞線電阻器R2連接，所述分度號(hào)PtlOO的鉬熱敏電阻Rt與所述精密繞線電阻器R1連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端，所述精密繞線電阻器R2的另一端與精密繞線電阻器R3的另一端連接并且其結(jié)點(diǎn)作為信號(hào)輸出端，所述三個(gè)精密繞線電阻器的阻值分別為RJ. 5 kΩ , R27. 5 kQ、R3IOO Ω。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種甜櫻桃栽培大棚環(huán)境因子測(cè)控儀，涉及農(nóng)業(yè)大棚栽培用測(cè)控儀表，包含有電源變換單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)處理單元、信號(hào)放大單元、監(jiān)測(cè)值設(shè)定值顯示單元、智能化處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、控制單元和執(zhí)行單元。本實(shí)用新型對(duì)甜櫻桃栽培大棚內(nèi)的溫、濕度進(jìn)行多點(diǎn)遙測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)由于不同高度、不同位置形成的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)的高精度寬范圍動(dòng)態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)甜櫻桃栽培大棚穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)G05D27/02GK202720532SQ201220387629
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者張道輝, 劉慶忠, 王絳輝, 魏海蓉, 宗曉娟, 王甲威 申請(qǐng)人:山東省果樹研究所