便携式植物叶片叶绿素含量无损检测仪设计与试验

论文摘要

为了快速、无损检测植物叶片叶绿素含量,基于叶绿素a和叶绿素b在光波长约660 nm和460 nm处有最大吸收峰的现象,设计了一种便携式植物叶片叶绿素含量无损检测仪。该检测仪主要由单片机、光源模块、光传感器、电源模块和输入输出模块等组成;其软件采用Keil C51编写,主要包括主函数、按键子函数、光采集子函数、数据处理子函数、显示子函数等。以菠菜、大青菜和油麦菜为试验对象,研究了460 nm和660 nm处植物叶片的吸光度与叶绿素含量之间的关系,结果表明,随着叶绿素含量的增加,吸光度增大,其关系可用二元一次方程描述（决定系数为0. 80）。与分光光度法相比,本文设计检测仪的叶绿素含量检测误差为-0. 32～0. 20 mg/g,平均绝对误差为0. 14 mg/g;与SPAD-502型叶绿素仪相比,本文设计检测仪的SPAD值绝对测量误差为-3. 3～1. 8,平均绝对误差为1. 1,且成本低,响应时间小于2 s。

论文目录

• 0 引言
• 1 仪器设计
•   1.1 硬件设计
•     1.1.1 单片机
•     1.1.2 光源模块
•     1.1.3 光传感器
•     1.1.4 电源模块
•     1.1.5 输入输出模块
•     1.1.6 整体结构
•   1.2 软件设计
• 2 试验材料与方法
•   2.1 材料
•   2.2 试验方法
•     2.2.1 植物叶片吸光度测量
•     2.2.2 叶绿素含量测量
• 3 试验分析与建模
• 4 性能测试与验证
•   4.1 稳定性测试
•     4.1.1 光源驱动电路稳定性
•     4.1.2 植物叶片吸光度测量结果稳定性
•     4.1.3 叶绿素含量和SPAD值测量结果稳定性测试
•   4.2 测量精度测试
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨彪,杜荣宇,杨玉,朱德宽,郭文川,朱新华

关键词: 叶绿素,无损检测,吸收峰,检测仪,便携式

来源: 农业机械学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 农业科技

专业: 农业工程

单位: 西北农林科技大学机械与电子工程学院,农业农村部农业物联网重点实验室

基金: 公益性行业(农业)科研专项(201503137),国家级大学生创新创业训练计划项目(201710712051)

分类号: S237

页码: 180-186

总页数: 7

文件大小: 2418K

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