光合测定基本原理说明书Word格式.docx
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植物在进行光合作用同时伴随着蒸腾过程发生。
水分通过气孔向周围空气环境释放水分。
通过监测湿度的变化计算出蒸腾速率。
湿度测定是采用进口传感器。
3、温度测定
温度是光合作用和蒸腾作用过程中的重要条件，同时是计算机光合速率和蒸腾速率的参数之一，也是在计算气孔阻抗中叶片温度（TL）和周围空气温度（TC）是重要能数。
温度测定原理为：
空气温度测量利用进口传感器，叶片温度测量利用热电偶元件，热电偶工作原理是基于赛贝克（seeback）效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路时，如果两连接端温度不同，则会在回路内产生热电流的物理现象。
热电偶由两根不同导线（热电极）组成，它们的一端是互相焊接的，形成热电偶的测量端，（也称工作端）。
将它插入待测温度的介质中；
而热电偶的另一端（参比端或自由端）则与显示仪表相连。
如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。
４、光合有效辐射测定
光合有效辐射（ＰＡＲ）是指植物吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成份。
一般光谱范围欧美多采用400～760ｎｍ,俄、日等用380～710ｎｍ，ECA光合测定仪的ＰＡＲ是前者范围。
该技术原理为：
ＰＡＲ测定采用多层叠加滤光和光敏半导技术，即采用硅光电二极管，利用光生伏特效应将光能转化为电能，在光照照射下能在Ｐ区和Ｎ区之间形成光生电
动势，把ＰＮ结连接起来，电路中就有电流流过，电流大小与光照强度成相关性。
其优点是稳定性好和重现性好，动态范围宽，温湿度特性优良和几乎没有疲劳特性。
硅光电二极管的短路电流与光照强度有较好的线性关系，当选择适当的滤光片对光谱进行选择，则硅光电二极管输出电流即和所选光谱的光强呈线性关系。
具体电路为：
Q1
D1V0
图３光合有效辐射测定电路示意图
Ｄ１为硅光电二极管，Ｑ１为电流电压转换电路,将O-2742uEm-2.s-1微爱因斯坦的光强转换为0-5V输出电压，送到AD电路进行模数转换。
二、ECA光合测定仪结构原理
1、工作原理
ECA光合测定仪是利用先进的单片机技术对相应的CO2浓度、湿度、温度和光合有效辐射传感器信号进行采集，经数据处理计算出光合速率，蒸腾速率，水分利用效率，气孔导度和胞间CO2浓度，同时可显示，数据存储并能与计算机通讯（见图4）。
光合过程感器信号感测数据采集与处理
4ECA光合测定仪工作原理示意图
2、系统结构（见图5）
系统主要由二个部分构成，①叶室（或同化箱），其功能将被测叶片（或群体）夹（封）住，形成固定被测空间和取样，同时内装有叶片温度传感器（TL）和叶室温度传感器（TC），在叶室柄内装有湿度传感器（RH），在叶室柄上方有光合有效辐射传感器（PAR）。
在测定光合作用和蒸腾作用过程中，叶室内的相对湿度变化量（0-100%）,光合有效辐射的变化量（0-2700uEem-2s-1）和叶室、叶片温度变化量（0-50℃），各传感器相对应的均是标准电压（0-5V）供处理中心，叶室通过叶室信号电缆和气路管与主机相连，进行相应的开路或闭路测定；
②主机，机箱内装有二氧化碳分析系统和处理中心，前者主要测定光合作用过程中CO2的浓度变化，并将CO2浓度变化量（O-1000ppm）转化为AD电路所需的标准电压讯号（0-5V）；
处理中心将输入的5种模拟量（CO2、RH、PAR、TC、TL）进行多路选择、模数（A/D）转换、数据采集与滤波，计算并将测定结果显示和存贮并与计算机通讯。
三、ECA光合测定仪的性能及用途
ECA光合测定仪主要用于作物、果蔬、牧草等植物以光合为主的多种生理指标和生态因子的测定，该仪器具有以下特点：
a）特殊配置：
选用先进的单片机对测定过程中各路变化的信号进行自动采集和处理，配置全点阵液晶宽屏显示器，中英文菜单，可实现多信息的菜单式显示和光标引导下的简便操作，结果数据存储并与计算机通讯。
使用方便：
体积小，重量轻，可随身携带，单人操作，任意移动，自动弹启和锁紧方式，测定时装卸叶片十分方便。
b）性能优良：
所用的传感器为最新研制的产品，AD转换精度高，测量的稳定性、精度、重视性和时间响应同于和优于国外同类先进仪器；
c）适用广泛：
配有不同类型的叶室、能广泛用于大田作物、果树、蔬菜、森木、牧草等多种植物不同形状叶片的测定。
配有标准化免维护电池，可进行交、直流两种方式供电，野外、室内均可使用。
还可以根据用户的需要，设计和制做特用的同化箱和呼吸反应器，测定群体光合作用和土壤、种子、昆虫等呼吸作用。
d）技术参数：
测定项目
测定量程
精度
CO2
0-1000PPm
<
3PPm
RH
0-100%
1.8%
T
0-50℃
0.2%
PAR
0-2700umolm-2·
S-1
5umolm-2·
☆主机外形体积为：
290×
125×
130（mm）;
☆工作环境：
温度0—50℃，相对湿度：
0-100%（没有水汽凝结）；
☆电源：
DC6V9AH可存电锂电池，可连续工作7—8小时；
☆数据存储：
2G
☆显示：
240×
128点阵，中英文界面；
☆数据传输：
SD卡；
四、面板示意图
上面板示意图
1调零键，（此键不用）
2气泵键，用于气泵开关，在数据测量状态使用；
3复位键，任何状态下按此键显示回到开机界面；
4关机键，按此键3秒钟关机；
5开机键，按此键3秒钟开机；
6数字键，按相应的数字（字母）键输入该数字（字母）；
7△▽键，上翻和下翻界面或光标，同时按两个键可进行数字与字母的输入切换；
8ESC键，除菜单显示意义外，按此键退回上一级菜单；
9ENT键，除菜单显示意义外，按此键确认当前操作，进入下一级菜单
保险管
电池盒盖5
充电口7
9
调
零
旋
钮10
六通阀4
出气口3
信号线2
进气口1
碱石灰8
螺钉6
9
四、ECA光合测定系统操作说明
1．仪器连接，
1-1随机所配的连接线是信号线与气路管一体线；
1-2将连接线的航空插头分别插到主机和叶室的信号线接口；
1-3将连接线的气路管分别安在主机和叶室的进气口和出气口；
闭路测量和开路测量安装方法如图，
2电源启动
2-1接通电源
2-1-1将随机配套的电池装入电池盒内，（一般新仪器电池已安在仪器内）
2-1-2充电每节电池可以连续工作8小时左右。
当电压不足时，需及时充电。
ECA光合测定仪主机所配备电源是由GP0108充电器经对其结构和功能改进后作为ECA主机充电电源。
常规充电：
先接电池后接通220V电源，电源指示灯亮，电池指示灯闪烁，常亮充满。
电池维护：
电池使用前或长时间不用时都需要充电，仪器使用完毕后电池应及时充电，带电保存，长时间不使用时一个月充电一次，每三个月电池放电到无电、再充满一次。
3.主机操作
五、仪器的维护和故障修理
配置的标准叶室时，系统容积为0.25L，为本机默认值；
当群体测量时需改变此值；
4-5测定面积为作物叶子在叶室夹紧后见光部分的面积，本机的标准叶室的透光口的面积为11平方厘米,叶子夹满透光口的可默认此值，未夹满的测量实际值输入
4-6间隔时间为系统内部自动采集时的间隔时间，一般C3作物设3秒，C4作物设2秒，也可根据具体情况自行设定；
4-7界面各参数全部设定后，按ESC键回到主菜单；
五、仪器的日常维护及注意事项
1、仪器测量时当电压显示两格时，表明电池电能已不足，应该及时关机，给电池存足电以后再用，过放电极易造成电池损坏，这一点使用时要特别注意。
2、仪器不用时，应将进气口和出气口用橡胶管短接上，形成闭环，以防止灰尘污染气室和减少碱石灰消耗。
并将仪器存放在防潮、防晒处。
3、仪器应避免安放在振动较大的环境中，携带现场使用过程中应避免强烈磕碰和跌撞，测量过程中应避免阳光长时间直射。
4、长时间不用时，每三个月电池深放电一次，再充满电放置，以免损坏电池。
5、本仪器是SD卡储存。
6、仪器故障
现象
故障原因
排除方法
开机屏幕无显示
单片机无复位
按复位键（Rest）
保险损坏
换保险
线路损坏
及时与经销商或制造商联系，更换或检修主机内线路板
显示值不变、调零不起作用
仪器内线路板
测量时数值偏大或偏小
气室或气路漏气
检查叶室、气路管
屏幕测量数值不变或不显示
信号线短接
检查或更换信号线
仪器数据不稳或失常
电池电能不足
给电池充电
回零滞后
碱石灰失效
可在当地化学试剂商店购买或与制造商联系
（二）仪器运输和保管
1、仪器运输时要防雨淋、防爆晒、防强烈冲击。
2、仪器应放在阴凉处及湿度小于85%R.H的室内。
空气内无腐蚀气体。
（三）制造厂保证
在用户遵守保管和使用规则的情况下，以制造厂发货给用户之日起，十四个月内产品因质量不良而发生损坏或不能正常工作，制造厂将无偿地为用户修理或更换产品零部件。
产品保修卡
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