[发明专利]一种基于超宽带高增益放大器的植物水分检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物水分检测系统，尤其涉及一种基于超宽带高增益放大器的植物水分检测系统，属于水分检测控制领域。

背景技术

从植物生理角度讲，植物器官（茎、叶、果实等）体积的微变化动态与其体内的水分状况有关，当根系吸水充足时茎杆微膨胀，水分亏缺时茎杆微收缩。国外已有用茎杆直径的变化反映植株体内的水分和缺水状况的仪表。但其成本较高，植株茎杆的直径是在微米级变化的，因而必须用精密的测量仪器才能测出其变化。

低噪声放大器，即LowNoiseAmplifier，俗称LNA，也称低噪放，作为通信领域的

前端产品，其性能的好坏对于通信电路有着非常重要的影响，随着通信技术的发展，射频领

域对于低噪声放大器的要求越来越高，不仅要求低噪声放大器有更高的增益，同时也需要

低噪声放大器有更宽的带宽，以适应射频领域多通道信号传输的要求，但由于噪声系数的

限制，目前的低噪声放大器增益不够高，不能满足有高增益要求的电路，目前的低噪声放大

器带宽小于100M，越来越不能满足超宽带高增益电路的要电感测微仪是一种广泛应用于精密机械制造业、晶体管和集成电路制造业以及国防、科研、计量部门的能够测量微小尺寸变化的精密测量仪器，它由主体和测头两部分组成，配上相应的测量装置（例如测量台架等），能够完成各种精密测量。因此，配以合适的台架它也可以完成对植株杆径的测量。在通过微控器对测量的数据进行处理，并记录下采集数据的时间，就可以组成一个植株杆径变化测量的实时数据采集系统。。

例如申请号为“201110091244.1”的一种测微仪,包括:固定套筒,被固定在主体上；测杆,与固定套筒螺纹配合；测微套筒,能旋转地嵌合在固定套筒的外周,并且外端与测杆连结；操作套筒,被嵌合在从测微套筒的外周直到测杆的外端的部位上,相对于测微套筒能旋转；定压机构,被配置在操作套筒和测杆之间,向测杆传递操作套筒的旋转,并且对测杆施加规定以上的载荷时使操作套筒相对于测杆空转,该测微仪在测微套筒和操作套筒之间配置有滚珠轴承。

又如申请号为“200910049556.9”的一种高精度电容测微仪,包括壳体、测量杆、电容传感器、上套筒、下套筒、小套筒、固定块和水平定位块；所述壳体为圆筒状,壳体的中间设有一层板环；上套筒和下套筒分别固定于壳体的径向两端的通孔内,测量杆穿过上套筒和下套筒的内孔小套筒固定设置在测量杆位于壳体内的杆部上,小套筒与上套筒之间设置弹簧；电容传感器包括固定电容和动极板,所述固定电容固定于板环上方,所述固定电容中间设有槽,所述动极板一端通过固定块与测量杆固定连接,另一端嵌入固定电容的槽内；所述水平定位块固定于壳体内,所述动极板以水平定位块为导向相对固定电容移动。该发明具有测量时移动速度不受到限制,精度高稳定性好等优点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于超宽带高增益放大器的植物水分检测系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于超宽带高增益放大器的植物水分检测系统，包含微控制器模块、数据采集模块、超宽带高增益放大器、时钟模块、显示模块和键盘输入模块；所述数据采集模块通过超宽带高增益放大器连接微控制器模块，所述时钟模块、显示模块和键盘输入模块连接在微控制器模块的相应端口上；

所述超宽带高增益放大器包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端；

其中，数据采集模块，用于通过检测电压信号的变化量获取植物杆茎变形的位移量；

时钟模块，用于记录数据采集模块采集植物杆茎变形的位移量的时间；

键盘输入模块，用于设定数据采集模块采集植物杆茎变形的位移量的时间周期；

微控制器模块，用于将数据采集模块获取的植物杆茎变形的位移量进行数据处理，根据植物杆茎变化与其体内水分的关系，进而得出植物体内的水分含量；

显示模块，用于实时显示微控制器模块得出的植物体内的水分含量。

作为本发明一种基于超宽带高增益放大器的植物水分检测系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。