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YLS-A葉綠素儀測(cè)量原理

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的表征和發(fā)展趨勢(shì),作物生長(zhǎng)狀況的快速檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的前提。在作物生理信息中,葉綠素不僅直接參與光合作用,其濃度還與作物體內(nèi)的氮素含量密切相關(guān)，所以葉綠素含量是一項(xiàng)重要的作物生理指標(biāo)。因此,如何快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)葉綠素含量對(duì)實(shí)現(xiàn)作物的精細(xì)管理具有十分重要的意義。YLS-A葉綠素儀可以準(zhǔn)確測(cè)量出植物葉片中葉綠素的相對(duì)含量，從而為合理、適當(dāng)、及時(shí)施肥提供可靠的科學(xué)依據(jù)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究。
YLS-A葉綠素儀技術(shù)指標(biāo)
1．測(cè)量范圍              0.0-100 SPAD
2．測(cè)量面積              2mm*2mm
3．測(cè)量精度              ±1.0 SPAD單位以內(nèi) (室溫下，SPAD值介乎0-50)
4．重復(fù)性                 ±0.3 SPAD單位以內(nèi) (SPAD值介乎0-50)
5．測(cè)量時(shí)間間隔        小于3秒
6．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)        SD卡存儲(chǔ)
7．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)容量        2GB
8．電源                     4.2V可充電鋰電池
9．電池容量               2000mah
10．重量                    240g
11．外形尺寸             140×85×45mm(長(zhǎng)×寬×高)
12．工作及存儲(chǔ)環(huán)境    0℃-50℃；85%相對(duì)濕度
YLS-A葉綠素儀測(cè)量原理
傳統(tǒng)的葉綠素含量測(cè)定是通過(guò)化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)的，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且對(duì)作物有傷害。隨著光譜技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)狀況的快速、無(wú)損診斷已成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究熱點(diǎn)。光譜技術(shù)是利用目標(biāo)的光譜響應(yīng)與波長(zhǎng)之間的變化關(guān)系來(lái)描述光譜數(shù)據(jù)內(nèi)蘊(yùn)含的信息。作物的光譜特征是由生理特征引起的對(duì)光的吸收、透射和反射的變化，而作物的生理特征又相應(yīng)反映了作物長(zhǎng)勢(shì)狀況，因此可根據(jù)光譜的監(jiān)測(cè)提取作物的生理信息。
基于光譜的作物生理信息檢測(cè)的原理是作物生理信息的變化會(huì)影響作物葉片顏色、厚度及形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化，從而導(dǎo)致光譜吸收、反射和透射特征的變化。如作物氮素營(yíng)養(yǎng)的光譜監(jiān)測(cè)是基于作物組織中的各種蛋白氮、氨基酸、葉綠體及其它氮素形態(tài)組分分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵在一定輻射水平（不同頻率或波長(zhǎng)）光能的照射下發(fā)生振動(dòng)響應(yīng)，從而引起對(duì)某些波長(zhǎng)的光產(chǎn)生吸收和反射差異，形成不同的反射、吸收和透射光譜。對(duì)于葉綠素來(lái)講，葉綠素光譜吸收規(guī)律為：吸收峰位于藍(lán)光和紅光光譜區(qū)域，吸收谷位于綠光光譜區(qū)域，在近紅外光譜區(qū)域幾乎不被吸收。光到達(dá)葉片后，一部分被葉綠素吸收，少量被反射，剩余部分穿透葉片。通過(guò)測(cè)量透過(guò)葉片的光的強(qiáng)度，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行微處理器進(jìn)行處理，即可計(jì)算出葉片內(nèi)葉綠素的相對(duì)含量。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
葉綠素測(cè)定儀主要由支撐機(jī)構(gòu)、光源和檢測(cè)裝置構(gòu)成。光源由發(fā)光管和透鏡組成，檢測(cè)裝置主要有控制器和光強(qiáng)度傳感器構(gòu)成，支架完成整個(gè)系統(tǒng)和測(cè)定目標(biāo)的固定。光源和控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心?？刂葡到y(tǒng)主要完成光源發(fā)射控制、透射光強(qiáng)度檢測(cè)及A/D轉(zhuǎn)換等功能，并完成檢測(cè)結(jié)果的顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SD卡上，利用USB口為儀器充電。

工作原理
兩個(gè)LED光源發(fā)射兩種光，一種是紅光(650nm)，一種是紅外光(940nm)，兩種光穿透葉片，打到接收器上，光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，模擬信號(hào)被放大器放大，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)被微處理器處理，計(jì)算出SPAD值并顯示在液晶屏上。
（1）葉綠素儀測(cè)量值的校準(zhǔn)與計(jì)算 兩個(gè)LED次序發(fā)光，被接收的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光強(qiáng)度的比率被用來(lái)計(jì)算。
（2）在壓頭夾住樣品后，兩個(gè)LED再次發(fā)光，通過(guò)葉片傳輸?shù)墓獯虻浇邮掌魃?，被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳輸光的強(qiáng)度比率被計(jì)算。
（3）步驟1和2的值用于計(jì)算SPAD測(cè)量值，即表示夾住的樣品葉片當(dāng)前葉綠素相對(duì)含量。
（4）測(cè)量出的葉綠素值與用SPAD-502Plus便攜式葉綠素儀進(jìn)行對(duì)比，并通過(guò)程序修正。在葉綠素值在一定范圍內(nèi)與SPAD-502Plus測(cè)量的數(shù)值達(dá)到*。