[实用新型]植物电信号检测模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植物微弱电信号检测模块，具体来说是采用具体的电路设计实现植物电信号的检测、滤波、放大，最后将信号传输给相关模块进行信号处理。

背景技术

随着现代微弱信号检测处理技术的发展和计算机信息采集技术在农业上的广泛应用，植物微弱电信号的提取和分析将更具可行性和科学性。植物电信号是与植物生理过程、体内传送信息相关的重要植物生理信号，它是植物对环境变化刺激做出的反应。可以通过观察植物电信号的变化来监测外界环境的变化，可调节植物与外部环境间的联系，作为温室生产调控环境因子的一个参考依据。调控环境因子最优化，使植物生长达到最佳状况。因此，开展植物微弱电信号的检测研究将会在设施农业、信息化农业方面发挥越来越重要的作用，进一步推动我国农业自动化的发展。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，设计一种植物电信号检测模块，用于检测植物体内的电信号。

本实用新型所采用的技术方案是：包含前端电极（1），还包括与前端电极（1）相连的差分输入单元（2）；与差分输入单元（2）输出端相连的低通滤波单元（3）；与低通滤波单元（3）输出端相连的高通滤波单元（4）；与高通滤波单元（4）输出端相连的50Hz陷波单元（5）；与50Hz陷波单元（5）输出端相连的放大单元（6）。

所述的前端电极(1)由两个铂金丝电极组成，作为采集植物电信号的正、负两种电极。

所述的差分输入单元（2）采用三片OP07运放芯片和一片AD620放大器构成差分输入放大电路，用于植物电信号的初级放大。

所述的低通滤波单元（3）采用Sallen-Key拓扑结构组成二阶低通滤波器，用于滤除100Hz以上的信号。

所述的高通滤波单元（4）采用多路反馈拓扑结构组成高通滤波电路，截止频率为0.05Hz。

所述的50Hz陷波单元（5）由UAF42滤波芯片构成，消除植物电信号检测时的50Hz工频干扰。

所述的放大单元（6）由同向放大电路组成，使检测到的植物电信号放大10倍。

附图说明

图1是本植物电信号检测模块组成框图。

图2是本植物电信号检测模块差分输入单元电路原理图。

图3是本植物电信号检测模块低通滤波单元电路原理图。

图4是本植物电信号检测模块50Hz陷波单元电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的植物电信号检测模块，具有前端电极（1），还包括与前端电极（1）相连的差分输入单元（2）；与差分输入单元（2）输出端相连的低通滤波单元（3）；与低通滤波单元（3）输出端相连的高通滤波单元（4）；与高通滤波单元（4）输出端相连的50Hz陷波单元（5）；与50Hz陷波单元（5）输出端相连的放大单元（6）。

如图2所示，差分输入单元（2）采用三片OP07运放芯片和一片AD620放大器构成二级差分输入放大电路，其中三片OP07运放芯片构成输入缓冲差动第一级放大电路，放大倍数由R6、R7与R2的比值决定，C5、C6、R13、R14组成阻容耦合电路；第二级放大电路由AD620运算放大器组成，增益倍数由多圈顶调精密可调电阻R15设定。

如图3所示，低通滤波单元（3）采用一片OP07运放芯片和R21、R22、R23、R24、C10、C11六个无源器件构成Sallen-Key拓扑结构的二阶低通滤波器，由C10接到OP07运放芯片的输出端，形成反馈，使电压放大倍数在一定程度上受输出电压控制，且输出电压近似为恒压源，从而滤除100Hz以上的信号。

如图4所示, 50Hz陷波单元（5）由UAF42滤波芯片构成，R4、R5、R11、R12用于设定阻值来构成50Hz的工频，从而消除植物电信号检测时的50Hz工频干扰。