[发明专利]一种叶面积体密度测量装置与方法

摘要

本发明涉及一种叶面积体密度测量装置与方法，包括半导体激光器、扩束器、接收传感器、控制器、电源电路、探杆。该装置具有机动灵活、快速、无损测量的优点，可用来开展针对不同高度植被在指定高度处的叶面积体密度测量实验。

主权项

一种叶面积体密度测量装置，包括半导体激光器、扩束器、控制器、电源电路，其特征在于该装置还包括接收传感器、探杆；所述探杆为本系统的仪器主体框架，呈鱼叉结构，平行的两个直杆为仪器的光学探测部分，两个直杆的距离为50cm或者100cm，其中一个直杆末端安装一个或者多个半导体激光器，激光器发射的光束垂直指向安装在另外一个直杆末端的接收传感器；所述的半导体激光器发出的波长小于500nm，激光器前端安装一个小角度扩束器，扩大激光光斑，该光斑大于接收传感器的光敏感面；所述接收传感器为面形硅光探测器，探测器上方安装半波宽为10nm带通滤光片，该滤光片的截止通过波长与半导体激光器的波长相对应，仅仅通过以该波长为中心波长的窄带光谱；滤光片的上方为聚四氟乙烯薄片型的漫散射片，漫散射片的上方为圆形的限制光阑；所述控制器由微控制器、GPS模块、电子气压计传感器、恒流输出控制器、人机接口、放大电路、数据存储电路组成；微控制器为控制核心，使用的是16位微控制器MSP430F1611，通过该微控制器的IIC接口连接电子气压计传感器BMP085，通过第UART1接口连接GPS模块NEO‑6M，通过第1管脚控制恒流输出控制器的通断，以控制半导体激光器是否发光；人机接口包括测量按键、蜂鸣器、显示屏和RS232接口；微控制器通过第2管脚连接测量按键，通过第3管脚连接蜂鸣器，通过第4，5,6管脚连接显示屏，该显示屏为自带字库的智能液晶屏LCM122324；微控制器还通过其模拟输入接口A1同时连接放大电 路，放大电路连接硅光探测器的电流输出管脚；放大电路采用的运放为OPA2335，运放的输出端OutA连接微控制器的A1管脚，运放的输入管脚‑InA和+InB分别连接探测器的两个管脚；微控制器通过SPI0接口连接存储电路，该存储电路的存储芯片为AT45DB161D；微控制器通过其第二串行口连接电平转换芯片SP3223，再连接到RS232接口。