光电效应在农业中及应用.doc

光电效应在农业中的应用张丽娜 理学院 光信 10074105摘要: 光电效应 光电传感器 LED植物灯 随着科学技术的发展,光电效应的应用越来越广泛,从农业植物病虫害防治生长,传感器,光电转换器到检测等都用到了光电效应的原理.我们先来说说什么是光电效应,就是当光照在物体上时,光的能量仅部分地以热的形式为物体所吸收,而另一部分则转换为物体中某些电子的动能,使这些电子逸出物体表面,这种现象称为光电效应. 光电效应又分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。 植物在生长的过程中都需要阳光的照射,光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现蓝光区和红光区十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。所以人们就发明了LED植物灯,这种灯所发出的蓝红光比例很高,正好适合植物的生长.LED光源又称半导体光源，这种光源波长比较窄，能控制光的颜色。用它对植物进行单独照射，就能改良植物品种。LED植物生长灯还能用于冬季阴雨天气给植物补充光源.所以由此看来植物的生长充分的利用了光电效应的原理. 光电传感器一般由光源、光学通路、光电元件等 三个部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号,一般光电效应在农业中的应用就在播种,喷雾,移栽等技术上.播种是农业增收的第一环,播种机性能检验是为了达到高效、高质量的播种效果。目前,国内外的种子粒距检测均以光电传感器检测手段为主,属于间接测量,不能直接反映播种机运行情况及播种精度。史智兴等借鉴感光材料行业的感光测定方法,将标准光楔作为光电传感器抗尘性能的量化测量工具,把光学密度值作为光电传感器抗尘性能的量化指标。分析了直射光、漫射光的差异,设计了具体测量方案,提出了抗尘指数的概念。设计了光电传感器在排种通路的安装结构以及整个系统的供电方案,田间使用结果表明,该装置能够适应田间工作环境,可取代农机手实现可靠监测报警。该设计监测传感器分别监测种子箱有无种子,排种管仅为种通过,开沟器是否堵塞。随着工业化技术水平的全面提高,在大型喷雾设备上,采用液压机构控制喷杆的工作姿态、平衡与稳定,采用电子技术对作业速度、作业面积、喷雾压力、喷雾量等进行监测和自动调整,改善了机手的劳动条件,提高了作业效率和准确性。根据一些科学家的研究,红外光电传感器具有灵敏度高、体积小、环境适应能力强等优点,适合在特殊环境中应用。根据光电传感器原理和泥沙颗可有效探测水库浑水层深度和厚度。现在研制出来的移栽机器人有 2条传送带,一条用于传送插盘,另一条用于传送盆状容器。其他的主要部件是插入式拔苗器,杯状容器传送带,漏插分选器和插入式栽培器。在开发该系统时,采用光电传感器、发射机和接收机。当杯中的植物从发射器与接收器之间经过时,如果光线被茎或叶子挡住,就可以断定真实的苗在杯中。传感器可以上下调整以改变拒绝低于标准的劣苗的阀门,通过杯传送带的转动将劣苗抛在废料箱中。由于他能在不停止运动的情况下进行探测,所以这是最为简单、快速和经济的方法。随着技术进步,要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好,而且有一定的数据处理能力,并能够自检、自校、自补偿,传统的光电传感器已不能满足这样的要求了,而智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。总之,当光电传感器技术产生较快的发展时,必将为农业、工业等领域的新发展、新进步带来新