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植物叶片电容与含水量间关系研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以北方地区常见的抗旱树种毛白杨(Populus tomentosa Carr.)、加杨(Populus canadensis Moench.)和杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)为材料,研究水分胁迫对植物叶片的电容值、含水量和水势的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长叶片组织的含水量降低,电容值及水势值亦逐渐下降,且电容值与含水量、电容值与水势间均存在显著的相关关系。在1 000Hz频率下,3种植物的叶片电容值与含水量之间的关系曲线图较为理想,拟合并建立了两者之间的数学模型。 相似文献
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对植物叶片含水量进行快速、准确和无损检测有助于诊断植物缺水程度。以10种植物叶片为研究对象,自行设计平行板电容传感器,改进电阻测量方法,对叶片电容和电阻进行检测。采用SPSS 19.0软件对测量数据进行组内相关系数分析,验证数据的可靠性。将叶片分成训练集和测试集,用Excel软件对训练集进行回归分析,建立叶片含水量与电容、电阻的拟合模型,并利用拟合模型对测试集叶片含水量进行预测。结果表明,10种植物叶片电容测量值可靠性良好,红叶石楠和杨梅叶片电阻测量值可靠性良好,女贞、无患子、紫荆和桂花叶片电阻测量值可靠性一般,珊瑚树叶片电阻测量值可靠性较差。经Excel回归分析,决定系数R2为0.978 8,调整R2为0.977 4,P=7.85×10-37,拟合方程为Z=86.0897-628.471X-1-11.1753Y+117.2954Y·X-1,模型拟合效果良好。利用该模型对测试集叶片含水量进行预测,与烘干法比较误差值为-2.53%~1.46%。因此,该模型可以作为该10种植物叶片含水量预测的通用模型。 相似文献
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以北方重要的造林绿化树种毛白杨和皂荚的1 a生盆栽幼苗为试验材料,在自然干旱胁迫条件下,研究了毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量、水势、脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化。结果表明:在自然干旱胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量和叶片水势均呈降低趋势,叶片脯氨酸含量呈逐渐增加趋势,叶片可溶性糖含量呈增加—降低—增加的波动趋势;胁迫12 d时,皂荚幼苗叶片含水量和叶片水势的降低幅度均>毛白杨,叶片脯氨酸含量的增加幅度>毛白杨,叶片可溶性糖含量的增加幅度<毛白杨;毛白杨和皂荚幼苗的叶片水势与叶片含水量均呈极显著正相关关系,叶片脯氨酸含量与叶片水势呈显著或极显著负相关关系。 相似文献
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《西南农业学报》2015,(5)
为了对小麦进行适时适量灌溉,快速得到其叶片的亏水信息,利用水势仪及LCR数字电桥仪组成测试系统,可测量小麦叶片的水势和生理电特性值。结果表明,小麦叶片的生理电特性值与测量频率、测量电压的选择有关,通过实验对比确定小麦叶片电特性的最佳测试频率为75 KHz,最佳测试电压1.0 V。在最佳测试参数下得到一组小麦叶片的生理电特性数据,构建叶片水势与介电特性关联性的模型,得到小麦叶片含水率和电容、电阻之间的回归方程,其判定系数分别为0.9639和0.9725,拟合效果较好,表明小麦叶片的生理电容和生理电阻均与叶片含水率具有相关性,可以用测量电特性的方法无损测定小麦叶片含水率。 相似文献
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基于图像分割与融合特征的黄瓜叶片含水量分析方法 总被引：1，自引：0，他引：1
植物叶片的含水量能反映植物的生长状况。为了实现通过图像分析技术对植物叶片的含水量进行无损检测,以黄瓜叶片为研究对象,针对不同发育时期的黄瓜植株,分批次采集植物整株图像。使用GrabCut算法分割得到目标叶片图像,融合计算灰度统计特征及纹理特征,与叶片含水量建立回归模型。结果表明:建立的回归模型R~2为0. 8358,对于不同生育期的黄瓜叶片的含水量均有较好的预测能力,两批测试数据的平均相对误差为10. 88%和7. 98%。该模型可以用于黄瓜叶片含水量无损检测,可与高通量表型平台相结合,提高黄瓜叶片含水量变化连续监测的精确度。 相似文献
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单一平面电容传感器是用来测量木材含水率的高精度仪器,属于具有任意结构形状的电容传 感器的特例。为研究单一平面传感器数学模型的数值解法,以一种设定了具体尺寸的单一平面电容传感器为例,利用数值分析的一个数值方法——差分离散格式,对笔者前期建立 的任意结构形状的电容传感器的偏微分方程数学模型构造了便于计算和研究的离散近似模型。利用该近似模型对单一平面电容传感器的工作状况进行分析,得到了木材介电常数与传感器电容值的关系。 相似文献
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在科学分析阻抗法检测谷物在线含水量基本原理的基础上,研究基于射频阻抗法的的谷物在线含水量检测技术,为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。结果表明:在不同频率信号源的激励下,设计传感器的输出电压与相应的含水量成线性关系,而在频率为1 MHz的信号激励下,湿度差值相同,输出电压值差最大。因此,把1 MHz确定为该传感器的特征频率,预测模型为y=12.74-23.052x(r~2=0.817 3)。利用圆柱形谷物水分传感器设计了一套在线水分检测仪,经过试验得出:在频率为1 MHz的信号源的激励下,该在线水分检测仪的预测模型为y=21.476-87.288x(r~2=0.986 1)。检测仪的测量精度较高,误差仅为±1.2%,完全符合小型谷物干燥机的控制要求。 相似文献
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附加电阻高频电容法土壤水分传感器的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
分析了高频电容土壤水分传感机理,建立了附加电阻高频土壤水分数学模型,设计了附加电阻平行板电容传感器检测电路,并进行实际土壤测试实验.结果表明,土壤电容值与土壤的重量含水量近似成线性关系,在1%的土壤水分含量误差范围内,能够准确地测定土壤水分含量,消除了电导引起的测量误差. 相似文献
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任意结构形状的电容传感器原理和数学模型 总被引：2，自引：1，他引：2
在木材工业中,木材含水率检测应用的单一平面电容传感器都是采用大量实验或近似数学模型实现检测的,难以控制和分析误差。鉴于此,并根据木材的介电常数与其含水率存在着一一对应的关系,该文研究了用于测量介电常数、具有任意几何结构形状的电容传感器。利用静电场及静电场中的导体和电介质的性质等相关理论,在电极和被测物处于任意几何结构形状和任意空间相对位置的状态下,建立了测量介电常数的电容传感器的精确数学模型。以经典物理学中已知结果的球形电容传感器为算例,得到了与传统电磁场理论中完全一样的结果,验证了所建立数学模型的正确性。 相似文献
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用电容法对不同品种稻谷含水率进行测定。结果表明,不同稻谷的电导随测试频率的增加而增加,电容随测试频率的增加而减少。当频率f=1 MHz时,稻谷的电容不随外加偏压而改变。采用电容传感系统测定了4种不同含水量稻谷的介电常数。结果表明,在一定的测试条件下,介电常数随水分含量的增加而增加,且呈指数相关,相关系数为0.933 4。 相似文献
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针对生物质传感器的电容式检测单元设计前期结构如何选型的问题,利用有限元方法对基本交指型、极化交指型、半交指型和固态电极传感器设计4种检测单元结构进行模拟和对比。结果显示:虽然极化交指型传感器设计产生的电容响应值只有基本交指型设计的7%,但电容变化率(0.99%)却是基本交指型设计的100倍。半交指型和固态电极型是对极化交指型的优化设计,当秸秆-传感器间距为1.5 cm时,半交指型和固态型的电容变化率分别为1.32%和1.26%,两者差异不大;相对于半交指型固态电极型的结构更为简单,因而选择固态电极型设计制作传感器的物理原型。实际田间测试结果表明,该物理原型可以有效地鉴定秸秆的存在。 相似文献
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研究开发一种电容式生物质近距离传感器,该传感器具有检测生物质(如玉米秸秆)存在与否的功能.在收割条件下,检测和量化玉米秸秆是这一技术的一个应用示例.在这项研究中,开发了一个非侵入型、电容式单面生物质逼近传感器,并对该生物传感器是否适合生物质数量的量化进行了评价.利用有限元方法对一些电容式传感器模型进行了模拟,然后做出了... 相似文献
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土样水分速测电容传感器的研制 总被引：3，自引：2，他引：3
在分析常用快速测定方法基础上从低成本快速测试的目标出发提出了实现土样含水量速测用电容传感器结构和原理，对电容传感器研制中存在的问题提出了解决办法。从使用电容传感器测试土样水分结果与常规烘干称重法对比来看，其精度达到土样含水量测定的要求。 相似文献
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基于GPS土壤水肥检测系统的探讨 总被引：2，自引：0，他引：2
精确农业是利用重要的作物参数和农业知识专家库来优化生产系统管理,基于GPS土壤检测系统是精确农业的一个重要组成部分,通过它来检测确定地段的土壤水肥信息,根据检测结果来控制不同的投入水平.检测系统的信号检测是由检测传感器、参考传感器、阻容脉冲转换电路、单片机、RS485通讯模块、GSM模块、数字温度传感器、工业控制计算机等单元组成.检测电容与参考电容分别产生脉冲信号,脉冲数与电容的容值负相关,在一定时间内两脉冲序列的脉冲之差与待测土壤的水肥也负相关.单片机通过计数器检测在一定时间内的脉冲数差,将此数连同数字温度传感器产生的温度测量值通过GSM模块发给上位机.上位机对数值进行归一化处理后,采用BP神经网络进行非线性校正和温度补偿,产生土壤水肥测量值. 相似文献
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研究了一种新的用于土壤水分测量的边缘电场平面传感器,设计了平面电容土壤水分传感器的调制检测电路和数据处理系统,通过参数优化可以得到一种能够实现在线测试的土壤水分传感器及检测仪器.试验表明,随着土壤含水量的变化,其传感器的响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围,土壤含水量与被电压之间近似呈线性关系. 相似文献