因此,光是重要的因素之一。大多数植物通常吸收可见光谱中红光、橙光、蓝光和紫光波长的光。光谱中绿光和黄光波长的光一般会被反射,对植物生长的贡献不大。通过控制不同生长阶段中的部分光谱和光照射强度,可以尽可能促进生长,终提高产量。
图1显示了一个用于测量可见光谱范围内的光强度的电路设计,用于植物光合作用的实验。这里使用了三种不同颜色的光电二极管(绿光、红光和蓝光),它们响应不同的波长。通过光电二极管测量的光强度现在可以用来根据具体植物的要求控制光源。
根据光强度,会有或多或少的电流流过光电二极管。电流和光强度之间的关系近似为线性,如图2所示。图中显示了红光(CLS15-22C/L213R/TR8)、绿光(CLS15- 22C/L213G/TR8)和蓝光(CLS15-22C/L213B/TR8)光电二极管的输出电流与光强度的特性曲线。
图2:红光、绿光和蓝光光电二极管的电流与光强度的特性曲线
然而,红光、绿光和蓝光二极管的相对灵敏度是不同的,因此每级的增益必须通过反馈电阻RFB单独确定。为此,必须从数据手册中获取每个二极管的短路电流(ISC),然后在由其确定的工作点处获得灵敏度S(pA/lux)。RFB计算如下:
VFS,P-P表示所需的全输出电压范围(满量程、峰峰值);INTMAX表示光强度,对于直射阳光,其为120,000lux。电流-电压转换
为了进一步处理测量值,光电二极管电流转换成电压后必须作为数字值提供给微控制器。为此可以使用具有多个差分输入的ADC,例如16位ADCAD7798。因此,测量电压的 输出码如下:
其中:AIN=输入电压,N=位数,GAIN=内部放大器的增益系数,VREF=外部基准电压。
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