1、光電效應在農業中的應用張麗娜 理學院 光信 10074105摘要: 光電效應 光電傳感器 LED植物燈 隨著科學技術的發展,光電效應的應用越來越廣泛,從農業植物病蟲害防治生長,傳感器,光電轉換器到檢測等都用到了光電效應的原理.我們先來說說什么是光電效應,就是當光照在物體上時,光的能量僅部分地以熱的形式為物體所吸收,而另一部分則轉換為物體中某些電子的動能,使這些電子逸出物體表面,這種現象稱為光電效應. 光電效應又分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應，又稱光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。后兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。 植物在生長的過程中都需要陽光的照射,光

2、對植物生長的作用是促進植物葉綠素吸收二氧化碳和水等養份，合成碳水化合物。但現代科學可以讓植物在沒有太陽的地方更好地生長，人們掌握了植物對太陽需要的內在原理，就是葉片的光合作用，在葉片光合作用時需要外界光子的激發才可完成整個光合過程，太陽光線就是光子激發的一過供能過程。人為的創造光源也同樣可以讓植物完成光合過程，現代園藝或者植物工廠內都結合了補光技術或者完全的人工光技術。科學家發現藍光區和紅光區十分接近植物光合作用的效率曲線，是植物生長的最佳光源。所以人們就發明了LED植物燈,這種燈所發出的藍紅光比例很高,正好適合植物的生長.LED光源又稱半導體光源，這種光源波長比較窄，能控制光的顏色。用它對植

3、物進行單獨照射，就能改良植物品種。LED植物生長燈還能用于冬季陰雨天氣給植物補充光源.所以由此看來植物的生長充分的利用了光電效應的原理. 光電傳感器一般由光源、光學通路、光電元件等 三個部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎,把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號,一般光電效應在農業中的應用就在播種,噴霧,移栽等技術上.播種是農業增收的第一環,播種機性能檢驗是為了達到高效、高質量的播種效果。目前,國內外的種子粒距檢測均以光電傳感器檢測手段為主,屬于間接測量,不能直接反映播種機運行情況及播種精度。史智興等借鑒感光材料行業的感光測定方法,將標準光楔作為光電傳感

4、器抗塵性能的量化測量工具,把光學密度值作為光電傳感器抗塵性能的量化指標。分析了直射光、漫射光的差異,設計了具體測量方案,提出了抗塵指數的概念。設計了光電傳感器在排種通路的安裝結構以及整個系統的供電方案,田間使用結果表明,該裝置能夠適應田間工作環境,可取代農機手實現可靠監測報警。該設計監測傳感器分別監測種子箱有無種子,排種管僅為種通過,開溝器是否堵塞。隨著工業化技術水平的全面提高,在大型噴霧設備上,采用液壓機構控制噴桿的工作姿態、平衡與穩定,采用電子技術對作業速度、作業面積、噴霧壓力、噴霧量等進行監測和自動調整,改善了機手的勞動條件,提高了作業效率和準確性。根據一些科學家的研究,紅外光電傳感器具

5、有靈敏度高、體積小、環境適應能力強等優點,適合在特殊環境中應用。根據光電傳感器原理和泥沙顆可有效探測水庫渾水層深度和厚度。現在研制出來的移栽機器人有 2條傳送帶,一條用于傳送插盤,另一條用于傳送盆狀容器。其他的主要部件是插入式拔苗器,杯狀容器傳送帶,漏插分選器和插入式栽培器。在開發該系統時,采用光電傳感器、發射機和接收機。當杯中的植物從發射器與接收器之間經過時,如果光線被莖或葉子擋住,就可以斷定真實的苗在杯中。傳感器可以上下調整以改變拒絕低于標準的劣苗的閥門,通過杯傳送帶的轉動將劣苗拋在廢料箱中。由于他能在不停止運動的情況下進行探測,所以這是最為簡單、快速和經濟的方法。隨著技術進步,要求傳感器準確度高、可靠性高、穩定性好,而且有一定的數據處理能力,并能夠自檢、自校、自補償,傳統的光電傳感器已不能滿足這樣的要求了,而智能光電傳感器是當今國際科技界研究的熱點。總之,當光電傳感器技術產生較快的發展時,必將為農業、工業等領域的新發展、新進步帶來新