基于Labview的植物红光吸收动态监测.pdf

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1、第43卷第1期林业机械与木工设备Vol43No．12015年1月FORESTRYMACHINERY&WOODWORKINGEQUIPMENTJan．2015基于Labview的植物红光吸收动态监测吕丹桔l-，施心陵，吴云鹏(1．云南大学信息学院，云南昆明650091；2．西南林业大学计算机与信息学院，云南昆明650224)摘要：为了动态监测植物生长过程中对红光的吸收，提出了一种基于Labview光频转换接收探头透射法实时监测植物红光吸收的检测方案，该方案属于无损检测，具有操作安全、简便的特点。关键词：植物红光吸收；虚拟仪器；Lab

2、view中图分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：2095—2953(2015)Ol一0035—02DynamicDetectionoftheAbsorptionofRedLightinPlantsBasedonLabviewLVDan-ju一，SHIXin-ling，W1JYun-peng2(1．CollegeofInformation，YunnanUniversity，KunmingYunnan650091，China；2．CollegeofComputerandInformation，SouthwestForestr

3、yUniversity，KunmingYunnan650224，China)Abstract：Fordynamicdetectionoftheabsorptionofredlightintheplantgrowthprocess，thispaperpresentsanapproachbasedonthetransmissionmethodbyusingoptical~equencyconversionreceiverprobeonLabviewtorealizereal-timedetec-tionoftheabsorptiono

4、fredlightinplants．Thisapproachhastheadvantagesofnodestructionandsafeandeasyoperation．Keywords：absorptionofredlightinplant；virtualinstrument；Labview植物利用可见光进行光合作用合成碳化合物和氧Lambert．beer定律，可描述为：1=10一，取对数化表示』0气。植物对不同波长光谱的吸收率不同，其中，波长为610～720nm的红、橙光约占被吸收生理辐射光能的为：A=}=一6cl，其中，／0

5、、，分别为人射光强度和透射』085％，具有最大的光谱活性，有利于植物体内干物质的光强度，C-,8、A分别为物质的浓度、吸光系数和吸光度，积累，促进植物的生长发育⋯。实时动态监测该波长内z为光路长度。有效生理辐射能的吸收情况，可及时反映植物的生长实验选取波长为660nm的红光进行检测。检测过发育过程。程如下：发光二极管发射波长为660nm的红光，红光Labview虚拟仪器是以软件为核心的结构体系，具到达植物的茎或叶后，一部分被叶片的叶绿素吸收，少有极强的灵活性。目前基于Labview的人体生理信号监量被反射，剩下的红光则透过叶片被接

6、收器转换成相测已大量应用[2]，由于大多数植物生理信号与人体生理应的电信号，经电信号分析获取植物的红光吸收情况。信号都具有频率较低的特性，对采集系统没有特殊的获取的电信号越小，说明植物对红光吸收的就越多_4]。要求，因此可利用虚拟仪器设计实验对植物的生理信号进行监测。2植物红光吸收动态监测设计方案1植物红光吸收检测原理2．1硬件系统设计当入射光透过某种溶液时，其光吸收特性遵循基于Labview植物红光吸收的动态监测系统由硬收稿日期：2014—08—08基金项目：国家自然科学基金项目(61261007)；云南省教育厅科学研究基金项目

7、(2011C137)第一作者简介：吕丹桔(1977一)，女(回族)，云南人，西南林业大学副教授，博士，主要从事植物微信号研究。36林业机械与木工设备第43卷件和软件两大部分组成，其系统结构框图如图1所示。硬件部分由夹式红光传感器、信号放大调理电路、nextkit数据采集装置及供电设备组成；软件部分是以计算机为基础的Labview虚拟仪器开发软件平台，可完成数据的分析与记录。夹数数式据据红采分光集析图2LED恒流源驱动电路传感—INA105卜一设与记器1恒流源驱动I备录图1系统结构框图2．2夹式红光传感器根据植物红光吸收检测原理，方

8、案采用LED双光源发光(红光660nm、红外光905nm)，接收器采用光频转换接收-头。谚Ij奂器由红光艏与彭r大电路集成组成，并将接收到的光强信号进行频率调制，即通过调制信号的频率变换来反映植物红光吸收信号的变换。2．3光调制时序信号红光与红外光