基于中红外吸收光谱技术的设施园艺CO2测控系统的研制
| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第15-32页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第15-17页 |
| 1.2 红外CO_2检测技术的发展现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 红外气体传感技术的优势 | 第17-18页 |
| 1.2.2 直接吸收光谱技术 | 第18-19页 |
| 1.2.3 红外CO_2传感技术的概述 | 第19-24页 |
| 1.3 温室CO_2调控技术的研究 | 第24-28页 |
| 1.3.1 温室CO_2的控制方法 | 第24-27页 |
| 1.3.2 测控参数的传输 | 第27-28页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及创新点 | 第28-32页 |
| 第2章 红外气体检测原理与检测仪的研制 | 第32-69页 |
| 2.1 红外吸收光谱 | 第32-41页 |
| 2.1.1 分子能级结构 | 第32-34页 |
| 2.1.2 红外光谱特性 | 第34-36页 |
| 2.1.3 朗伯比尔定律 | 第36-38页 |
| 2.1.4 吸收谱线的选择 | 第38-40页 |
| 2.1.5 差分吸收检测技术 | 第40-41页 |
| 2.2 检测仪结构组成 | 第41-42页 |
| 2.3 光路结构的设计与实现 | 第42-49页 |
| 2.3.1 红外光源及探测器的选型 | 第42-46页 |
| 2.3.2 球面聚光气室的设计与仿真 | 第46-48页 |
| 2.3.3 气室制作与防水透气处理 | 第48-49页 |
| 2.4 驱动与信号处理电路的设计与实现 | 第49-59页 |
| 2.4.1 光源脉冲恒流驱动 | 第50-52页 |
| 2.4.2 数字正交锁相放大器 | 第52-59页 |
| 2.5 实验平台与准备工作 | 第59-62页 |
| 2.5.1 标准气配制方法 | 第59-60页 |
| 2.5.2 浓度标定实验 | 第60-62页 |
| 2.6 性能测试实验 | 第62-67页 |
| 2.6.1 检测下限实验 | 第62-64页 |
| 2.6.2 重复性实验 | 第64-65页 |
| 2.6.3 稳定性实验 | 第65页 |
| 2.6.4 响应时间实验 | 第65-66页 |
| 2.6.5 示值误差实验 | 第66-67页 |
| 2.7 本章小结 | 第67-69页 |
| 第3章 无线传感网络的构建与传感节点的研制 | 第69-87页 |
| 3.1 无线传感器网络结构 | 第69-70页 |
| 3.2 无线通信功能的实现 | 第70-74页 |
| 3.2.1 有效通信距离 | 第70-71页 |
| 3.2.2 无线通信模块的选型 | 第71-73页 |
| 3.2.3 RSSI与通信距离的理论关系 | 第73-74页 |
| 3.3 检测仪的节点化优化 | 第74-81页 |
| 3.3.1 环境参数传感器的选型 | 第74-77页 |
| 3.3.2 红外CO_2检测仪的节点化 | 第77-78页 |
| 3.3.3 开关电源的研制 | 第78-80页 |
| 3.3.4 实时多任务操作系统 | 第80-81页 |
| 3.4 基于商用传感器节点的研制 | 第81-86页 |
| 3.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 第4章 基于虚拟仪器的温室CO_2调控平台 | 第87-116页 |
| 4.1 基于LabVIEW的虚拟测控平台的搭建 | 第87-94页 |
| 4.1.1 软件平台方案设计 | 第87-88页 |
| 4.1.2 基于串口的数据通信 | 第88-89页 |
| 4.1.3 环境参数存储 | 第89-91页 |
| 4.1.4 数据的远程共享 | 第91-94页 |
| 4.2 模糊自整定PID控制器 | 第94-102页 |
| 4.2.1 模糊控制的工作原理 | 第94-95页 |
| 4.2.2 模糊控制器结构的设计 | 第95-97页 |
| 4.2.3 模糊自整定PID控制器 | 第97-102页 |
| 4.3 模糊自整定PID性能仿真 | 第102-108页 |
| 4.3.1 温室环境CO_2气体模型的建立 | 第102-105页 |
| 4.3.2 仿真模型的建立 | 第105-107页 |
| 4.3.3 仿真结果及分析 | 第107-108页 |
| 4.4 温室CO_2浓度补偿装置 | 第108-109页 |
| 4.5 控制系统的嵌入式移植 | 第109-115页 |
| 4.5.1 嵌入式平台的简介 | 第110-111页 |
| 4.5.2 嵌入式平台通信模式 | 第111-112页 |
| 4.5.3 基于嵌入式平台的数字正交锁相放大器 | 第112-114页 |
| 4.5.4 程序移植 | 第114-115页 |
| 4.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 第5章 温室实地实验结果与分析 | 第116-130页 |
| 5.1 环境参数测试 | 第116-119页 |
| 5.2 无线通信实验 | 第119-124页 |
| 5.2.1 基于RSSI的通信性能测试 | 第119-122页 |
| 5.2.2 实地通信测试 | 第122-124页 |
| 5.3 温室智能CO_2浓度调控测试 | 第124-125页 |
| 5.4 防结露测试 | 第125-128页 |
| 5.4.1 结露条件 | 第126页 |
| 5.4.2 植物叶片结露测试 | 第126-127页 |
| 5.4.3 传感器光路部分防结露性能测试 | 第127-128页 |
| 5.5 本章小结 | 第128-130页 |
| 第6章 总结与展望 | 第130-132页 |
| 6.1 总结 | 第130页 |
| 6.2 本论文的创新点 | 第130-131页 |
| 6.3 下一步工作与展望 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-141页 |
| 作者在学期间所取得的科研成果 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143页 |
