[实用新型]植物叶片阵列LED红外光谱检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物类检测仪器领域，特别涉及到一种简单准确快速的植物生长特征、植被指数的植物叶片阵列LED红外光谱检测仪。

背景技术

作为林业科研工作者，经常需要到野外进行科学考察，了解当地地理、气候、植物生长状况、植被指数等信息，而这些数据的获取对林业工作人员一直以来就是一个难题，因为在野外环境下，各种测量设备携带不便，就算是有一些专门的测试设备，但要么功能单一，使得外出考察必须带各种测量设备；要么智能化水平低，测得的数据依靠人工手段记录，不便于后续数据的分析处理，也不符合林业信息化的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于不同气候环境下叶绿素相对含量、归一化植被指数和叶片水分快速测量的植物叶片阵列LED红外光谱检测仪，通过把叶绿素含量、归一化植被指数、水分含量和温湿度测量结合在同一个装置中的仪器，克服了传统技术中的不足，从而实现本实用新型的目的。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

植物叶片阵列LED红外光谱检测仪，它包括：

电源模块，电源模块包括锂电池、与锂电池连接的充电模块、以及与锂电池输出端连接的电池升压电路；

恒流源电路，两端分别连接电源模块的输出端和光电二极管发光电路的输入端，用于向光电二极管发光电路提供稳定的电流；

光电二极管发光电路，用于发出若干种波长的光；

叶片夹持及测量机构，包括叶片夹持机构和探头，所述叶片夹持机构正对光电二极管发光电路的发光处，用于叶片的固定和测量；

单片机控制电路，设置有若干端口，分别连接有用于检测温湿度的传感器电路，用于数据显示的液晶显示电路，用于数据存储的数据存储电路，用于时间记录的时间日期电路，用于检测电源模块电压的欠压报警电路，用于数据传输、处理及下载的计算机；

光电转换电路，与单片机控制电路连接，用于将穿过叶片的光转换为电路信号，并发送给单片机控制电路。

在本实用新型的一个实施例中，所述光电二极管发光电路发出的光的波长包括450nm、490nm、650nm、680nm、940nm和1450nm。

在本实用新型的一个实施例中，所述叶片夹持及测量结构中设置有用于反射光路和测量水分含量的Y型光纤。

在本实用新型的一个实施例中，所述计算机设置有RS232通信接口。

本实用新型的有益效果在于：提供了一种续航能力强、多功能、智能化程度高、成本低、体积小、使用简单方便的植物生长特征检测设备，有着十分重要的现实意义。

附图说明

图1为所述植物叶片阵列LED红外光谱检测仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的植物叶片阵列LED红外光谱检测仪，它主要包括：

电源模块，所述电源模块包括锂电池16、与锂电池连接的充电模块17、以及与锂电池输出端连接的电池升压电路14；

其中，电池升压电路选取TI公司的TPS61030芯片，是一款高效同步升压转换芯片，转换效率高达96%，输入电压1.8～5.5V，可输出电压选项截至5.5V；锂电池采用铝塑软包装，安全可靠，厚度小，重量轻，容量大（采用1200mAh）,可反复充放电，不必像干电池一样需更换电池；充电模块采用BQ24032芯片，BQ24032芯片是TI公司推出的锂电池专用电源管理集成芯片，适用于1组锂电池的正常充电控制、快速充电控制等，其主要特点是能够可靠地控制充电终止，确保锂电池的充电安全、充电状态指示、以及充电的同时给系统提供高效率的电源；

恒流源电路1：采用Infineon公司的发光二级管驱动芯片BCR402R，其能为LED提供稳定的电流，LED驱动电流可以通过一个外部可调电阻调节（20~60mA），使光电二极管发光电路2发出光强恒定的光用于测量；

光电二极管发光电路2，发光二极管波长分别为450nm(测量胡萝卜素)、490nm(测量叶黄素)、650nm（测量叶绿素a）、680nm(测量叶绿素b)、940nm、1450nm(测量水分)；

滤光片18：采用窄带干涉滤光片，其中红光滤光片的中心波长为670nm,近红外滤光片的中心波长为780nm；