农业机械学报

作者：张菊，江朝晖，李博，吴文辉，高健

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,国际竹藤中心,

关键词：植物液流;热扩散边材液流探针;微弱信号检测;迭代运算

基金：国家重点研发计划项目（2018YFD0600101）、安徽省科技攻关项目（1804a07020108、201904a06020056）和安徽农业大学研究生创新基金项目（2020ysj-46）

液流是植物重要的生理指标，在蒸腾耗水规律研究及相关应用中需要对液流进行长期、精准的在线监测。针对国外商用液流仪价格偏高，模块化液流仪在体积、性能、野外供电及通信等方面存在诸多不足的问题，运用集成化设计理念，设计了一款基于热扩散原理的便携式植物液流监测仪。采用嵌入式微处理器STM32作为主控芯片，以AD620和OP07组成的低噪声精密放大电路为核心，设计了探针恒流加热、SD卡存储及GPRS通信、太阳能供电和电量监测报警等电路，运用迭代算法获得当天测量电压最大值，即时计算出植物液流密度。现场测试和对比试验表明，该仪器性能稳定，显示、存储、读取、传输和报警等功能正常，测得的液流密度数据准确，与对比仪器Delta-T数据采集仪测得结果具有良好的一致性。双探针监测时，在没有光照的情况下可连续工作7d，在有光照天气情况下可实现长期连续工作。该液流仪性价比高、使用方便、通道易于扩展，可替代进口产品，在植物水分传输及利用研究、森林生态系统对环境变化的影响监测以及城市绿地水分管理等领域具有良好的应用前景。

来源：2020年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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