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摘要
1引言
1.1植物体水分监测技术研究的现状及发展趋势
1.1.1国外植物体水分监测技术的研究现状
1.1.2国内植物体水分监测技术的研究现状
1.1.3我国植物水分监测目前存在的主要问题
1.2本文主要研究内容
2电容式传感器及其植物体水分测量原理
2.1电容式传感器的工作原理及结构形式
2.2三种类型的电容传感器比较分析
2.2.1空气介质的变间隙式电容传感器及变面积式电容传感器简介
2.2.2基于变介电常数的电容式传感器的工作原理
2.3植物体水分分布机理
2.3.1水势概念
2.3.2水分分布
2.4基于变介电常数的电容式植物水分测量传感器理论分析
3植物含水率监测的理论基础
3.2植物叶水分测量传感器的数学建模
3.2.1一般传感器的数学模型
3.2.2电容极板间三相介质并联、串联的数学建模
3.2.3三相介质并联数值模拟分析
3.3小结
4感器电路的研究与设计
4.1检测电路的方案选择
4.1.1电容传感器检测电路的分类
4.1.2各种检测电路分析
4.1.3检测电路性能对比
4.1.4电桥电路的选择和传感器测量系统
4.2激励信号的选择、性能、波形产生
4.2.1激励信号的选择
4.2.2性能介绍和波形产生电路设计
4.3电桥输出放大电路的设计
4.3.1电路选择
4.3.2参数确定
4.4检波整流电路设计
4.5低通滤波电路设计
4.5.1电路的选择
4.5.2参数的确定
4.6直流放大电路设计
5电路仿真
5.1仿真目的及仿真软件
5.1.1仿真目的及意义
5.1.2 Multisim8软件介绍
5.2电路及仿真分析
5.2.1电路分块仿真
5.2.2整体电路仿真原理及结论分析
5.3数据分析处理
5.4小结
6多参数植物水分监测系统设计及研究
6.1植物水分监测影响因素分析及总体设计
6.1.1空气湿度
6.1.2环境温度
6.1.3总体设计
6.2监测电路的硬件实现
6.2.1控制芯片的选型
6.2.2电源电路
6.2.3 A/D转换芯片
6.2.4 ADC0809与AT89S51接口方式
6.2.5环境温、湿度数据采集传感器
6.3单片机与上位机的串行通信
6.3.1串口总线接口芯片选型
6.3.2串口通信
6.4系统的软件实现
6.4.1系统主程序设计
6.4.2植物水分传感器输出电压测量程序的设计
6.4.3环境温、湿度传感器测量程序设计
6.5系统抗干扰设计
6.5.1系统硬件抗干扰
6.5.2系统软件抗干扰
7结论与讨论
7.1结论
7.2讨论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况