2024年2月21日发(作者:)
第36卷第5期 湖南科技学院学报 、,0l-36 NO.5 2015年5月 Journal of Hunan University of Science and Engineering May.2015 基于CR1 000 Datalogger的 温室温度监控系统的设计 张亚莉 陈海波 吴英信 王鹏程 (1.华南农业大学工程学院,广东广州510642; 2.东莞现代产品整理服务有限公司,广东东莞523000;3.华南农业大学设备处,广东广州510642) 摘要:温度监控系统对设施农业生产技术和综合环境监控技术,提高科学管理水平和生产效率有重要的意义。本研究 采用K型热电偶作为温度传感器,使用美国Campbell Scientiifc公司生产的CR1000Datalogger数据采集器,基于LoggerNet 4.1编程软件,开发了一个实时温度监控系统。该系统能够实时采集热电偶温度传感器检测的温度信号,并与设定的目标温 度值进行比较和判断,通过两路继电器电路控制相关执行机构根据程序的判断结果分别执行加热和降温动作。设计的温度监 控系统使用模拟温室装置作为测试环境进行了试验,试验结果表明,实时采集的温度曲线和目标温度曲线的相关性达到了 0.99,本系统实现了对温室温度的精准监控。研究结果可为设施农业中温室的温度监控技术提供基于Datalogger的解决方案, 并为开发Datalogger在农业水、土、气各个领域中进行各项环境参数的检测与控制提供了有益的尝试。 关键词:Datalogger;温度监控;热电偶;数据采集 中图分类号:s126 文献标识码:A 文章编号:1673—2219(2015)05—0041—02 O引言 常见的温度监控系统采用单片机和PLC等技术【J J,成 本低,工业上应用广泛,但不适合农业实践活动中对野外恶 劣环境参数进行长期的测量。Datalogger数据采集器是美国 Campbell Scientiifc公司生产的数据采集产品,有完善的产 品系列,具有低功耗、精度高、可靠性和适应性好等特点, 在各项土壤、大气、海洋环境测量中有广泛的应用 J。 CR1000 Datalogger是Campbell公司数据采集器里面性价比 最高的一款,拥有4M内存,可用于长期野外环境参数的监 测。本研究基于CR1000和配套的LoggerNet 4.1编程软件, 设计开发了一个适用于野外或条件恶劣的环境条件的实时 温度监控系统。 图1温室温度监控系统的组成 测温元件采用分度号为K的镍铬—镍铝热电偶,将被 1总体方案设计 测环境的温度转换为电压信号,通过CR1000数据采集器的 本研究设计的温室温度监控系统包括Campbell 信号调理电路对信号进行处理(滤波、放大、线性化、A/D Scientiifc公司生产的CR1000数据采集器 ,K型热电偶, 转换),将模拟信号转换为系统可以处理的数字信号,进行 模拟温室(用于验证试验),继电器模块,和台式计算机(用 各种分析、处理、存储,并根据目标温度进行判断并实时控 以安装LoggerNet软件),见图l。 制执行机构动作,实现模拟温室内温度的实时监控。 本温度控制系统功能由Datalogger数据采集仪及其外 收稿日期:2015--01--20 围器件协同完成。由于在系统中数据采集器的工作电压为 作者简介:张亚莉(1975一),女,山东省菏泽人,讲 9-16V,所以数据采集器通过12V的稳压电源供电,继电器 师,博士,主要研究方向为农情信息快速检测方法及传感器 的工作电压5V,所以可以通过Datalogger数据采集仪稳压 研制。 电源供电,独立键盘作为人机接口,通过数据采集仪的I/O 4】
重要途径。同行评议要多请大学物理教学经验丰富的老教师 以及教学特色鲜明的优秀教师进行点评,被评议教师则要积 极听取意见并及时进行解决,还可在不同班级就同一课程内 非常必要,建立在这个基础上可实现个人教学风格水平的提 高,养成稳定的、富有成效的课堂教学技能,形成独特的教 学艺术,体现出个人成熟的教学风格。 综上所述,教师个人教学风格的形成是一个比较漫长的 容的教学进行多次评议,以改进和提高自己的教学水平,形 成特色、稳定的教学风格。此外,每位教师要多参与观摩和 评议,通过集体评议来学习别人的教学长处,发现自己的教 学短处,这样也能快速地成长和形成个人的教学风格。 3.5加强教学技能训练,提高教学风格水平 教学风格体现在方方面面,其中课堂教学技能是体现教 过程,作为 大学物理))课程的任课教师,相信通过了解教 学风格形成的影响因素及其养成方式方法后,对于自己教学 风格的形成有了比较明确的方向和具体的办法,从而更快、 更好地实现稳定、成熟、独具特色的个人教学风格,更好地 服务 大学物理))课程的教学。 学风格的重要基础。教学技能包括了语言、体态、板书、教 学媒体的使用等诸多方面,教学风格就需要这些基本技能来 进行具体展现。 对于不同的任课教师来说,这些基本技能掌握和运用的 参考文献: [1】张松德-论教师的教学风格[J].中国成人教育,2006,(12). [2】王坤庆.关于大学教师课堂教学风格的探讨[J].高等教育 研究,2008,(1O). 程度是各不相同的。例如,有的老师教学经验丰富、基本功 扎实,但上课时地方口音很重,外地的学生可能就听不懂; 有的老师善于用传统教学手段,如黑板和粉笔,来进行 大 学物理 课程的教学,多媒体教学手段掌握不好,不能生动 地展示大学物理实验或物理情境,从而影响了课程教学效 [3】宋洪芳.筒论高校教师教学风格的培养[J]_教育探索,2012, (4). 【4】赵海红教师形成自我教学风格的路径[J】'教育评论,2012, (2). 果。因此,针对自己教学技能的缺点或不足进行针对性训练 (责任编校:宫彦军) (上接42页) 实验所得的数据导出Excel表格中对曲线进行了拟合(图 3),粉红色曲线表示目标温度曲线,黑色曲线为实际测得 的温度曲线。对两条温度曲线进行相关性统计,用Excel中 的内部函数CORREL对两组数据做检验,结果表明,两组 面的应用,开发包括温度监控在内的土壤、大气和海洋等环 境的综合监测系统。 参考文献: [1]关健成,何碧霞.基于单片机的温度检测系统设计[J】.传感 及检测仪表,2010,(10):64—68. 数据的相关性为0.99,说明对曲线的拟合效果较好。 5结论 [2]夏大勇,周晓辉,赵增,等.MCS一51单片机温度控制系统[J]. 工业仪表与自动化装置,2007,(1):43—45. 本设计采用K型热电偶作为温度传感器,使用Logger Net编程软件开发了基于Datalogger的温度监控系统,并利 用土槽实验室的模拟温室箱进行了测试实验。试验结果表 明,实时测量的箱内实际温度与设定的目标温度曲线相关性 达到了0.99,本研究中设计的基于CRIO00 datalogger的温 室温度监控系统可以实现对温室温度的实时监控。 本设计实现了对温度参数的监控,为温度监控装置和系 [3】汪海燕.基于PLC的温度控制系统[J].微计算机信息(测控 自动化),2009,(25):87—88. 【4】张晓春,石永贵,赵玉成,等.数据记录器DATALOGGER的 使用及编程技术[J].青海气象,1988,(1):25—29. [5]Heather E.Galla,Chad T.Jafverta,Byron Jenkinson. Integrating hydrograph modeling with real—time flow monitoring to gener ̄e hydrograph—speciic samplifng 统提供了一个基于Datalogger的解决方案。由于CR1000 datalogger有16个单端模拟输入或8个差分模拟输入,在 实际的设施农业生产中本系统可以进一步扩展,实现多点温 度测量以及温室环境中多参数测量。 由于Datalogger系列数据采集器对于恶劣环境适应性 schemes[J].Journal ofHydrology,2010,393(3—4):33 1-340. [6]郭安刚,张喜验,綦声波.基于CR1000的海洋剖面测量平台 双重数据系统设计[J】.海洋科学,2012,36(7):123-127. (责任编校:何俊华) 良好,可以根据实际需要开发Datalogger在其它环境参数方
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