[发明专利]一种传感器检测系统

说明书

本发明公开了一种传感器检测系统，包括传感器探头、解调仪以及处理器，所述传感器探头是光纤光栅传感器探头，所述解调仪与所述传感器探头相连接，所述处理器与所述解调仪相连接，所述处理器用于根据所述光信号的中心波长计算所述温度参数以及所述含水量参数。本技术方案利用光纤光栅传感器探头检测土壤的温度参数以及含水量参数，土壤中温度参数以及含水量参数的变化能够引起光纤光栅传感器探头所传输的光信号中心波长的变化，无需分别配置两种不同的传感器探头即可实现两种物理参数的采集；此外本技术方案采用光纤通信手段实现分布式及远程数据传输功能，抗干扰能力强。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，更具体地说涉及一种基于光纤光栅的温度及含水量传感器检测系统。

背景技术

在农作物生长的过程中，土壤中的很多因素都会对其产生影响，比如土壤有机质、土壤微生物、微量元素、pH值、土壤的温度、含水量等。其中，土壤的温度、含水量是影响农作物生长的重要因素，其对作物根系的发育与土壤的微生物活动有着直接的影响，并且是土壤中水分运动的诱因，过高或者过低的温度、含水量都会影响农作物的正常生长。

为了实现农业机械化，农业生产技术需要不断提高。在农作物大面积种植的过程中，为了提高农作物的产量，土壤温度、含水量分布式多点实时监测十分重要。现有技术中常用的传感器需要按照要求分别放入土壤中不同区域，并将传感数据传输、汇总、记录到指定计算机或者服务器中以便实时查看或者后期再对数据进行分析，以便对农作物种植生长提出指导性意见。

现有技术中用于实现土壤温度以及含水量检测的传感器是相互独立的两个器件，其器件容易受电磁干扰，难以实现监测数据远距离稳定传输。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于光纤光栅的温度及含水量传感器检测系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种传感器检测系统，包括：

传感器探头，所述传感器探头是光纤光栅传感器探头，所述传感器探头用于检测温度参数以及含水量参数；

解调仪，所述解调仪是光纤光栅解调仪，所述解调仪与所述传感器探头相连接以接收所述传感器探头传输的光信号，所述解调仪用于检测所述光信号的中心波长；

处理器，所述处理器与所述解调仪相连接，所述处理器用于根据所述光信号的中心波长计算所述温度参数以及所述含水量参数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传感器探头包括塑料光纤光栅以及石英光纤光栅，所述石英光纤光栅与所述解调仪相连接，所述塑料光纤光栅通过石英光纤与所述解调仪相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器包括：

第一设置单元，用于设置所述塑料光纤光栅的中心波长变化量与所述温度参数的变化量以及所述含水量的变化量之间的关系，将其定义为第一关系模型；

第二设置单元，用于设置所述石英光纤光栅的中心波长变化量与所述温度参数的变化量之间的关系，将其定义为第二关系模型；

识别单元，用于根据所述塑料光纤光栅所传输的光信号识别所述塑料光纤光栅的中心波长变化量，根据所述石英光纤光栅所传输的光信号识别所述石英光纤光栅的中心波长变化量；

计算单元，用于根据所述塑料光纤光栅的中心波长变化量、所述石英光纤光栅的中心波长变化量、所述第一关系模型以及所述第二关系模型计算所述含水量的变化量以及所述温度参数的变化量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一关系模型的表达式如

式1所示：