光合有效辐射传感器是用于测量光合有效辐射(PAR)的仪器,以下是其详细的产品介绍:
1.工作原理:基于光电效应,采用光电探测器(如硅光电池等)将 400 -700 纳米波长范围内的光合有效辐射光能转换为电信号。当光子撞击光电探测器时,会激发出电子 - 空穴对,这些电子 -空穴对在电场作用下形成电流,电流大小与入射的光合有效辐射强度成正比。并且其灵敏度与入射光的直射角度的余弦成正比,这意味着在不同的光照角度下,传感器的输出信号会根据余弦规律进行变化。
2. 主要部件:
(1)光学系统:包括光学窗口和滤光片。光学窗口用于保护内部的光电探测器,允许光合有效辐射进入;滤光片能够选择性地透过400 - 700 纳米波长范围的光,过滤掉其他不需要的波长的光,以确保测量的准确性。
(2)光电探测器:是核心部件,负责将光信号转换为电信号。高质量的光电探测器具有较高的光电转换效率、较宽的光谱响应范围和良好的稳定性,能够对光合有效辐射的强度变化做出灵敏且准确的反应。
(3)信号处理单元:对光电探测器输出的微弱电信号进行放大、滤波、线性化处理和模数转换等操作,将原始的电信号转化为可以被数据采集系统识别的数字信号,方便后续的数据记录和分析。
3. 技术参数:
(1)测量范围:一般为 0 - 2000μmol/m²·s 或 0 - 2500μmol/m²·s等,不同的应用场景可能需要不同测量范围的传感器。
(2)响应时间:通常较短,可能在 1秒以内甚至更短,以便能够快速跟踪光合有效辐射的变化。
(3)分辨率:常见的分辨率为 1μmol/m²·s或更高,较高的分辨率可以更地测量微小的光合有效辐射变化。
(4)精度:精度较高,一般在±2%以内,保证测量结果的准确性。(5)输出信号:包括电压信号(如 0 -2V、0 - 5V、0 - 10V 等)、电流信号(4 - 20mA)以及数字信号(如 RS485等),以满足不同的数据采集和传输需求。
4. 产品特点:
(1)高精度测量:能够准确地测量光合有效辐射强度,为植物生长研究、农业生产、气象观测等领域提供可靠的数据支持。
(2)稳定性好:经过校准后,在长时间的使用过程中性能稳定,测量结果的变化较小,一年内的变化通常小于±2%。
(3)宽动态范围:可以适应不同强度的光合有效辐射环境,从弱光到强光条件下都能准确测量。
(4)使用方便:体积小巧,安装简单,可直接与数字电压表或数据采集器相连,能够全天候使用。
(5)抗干扰能力强:具备良好的防尘、防水、抗电磁干扰等性能,能够在各种复杂的环境条件下正常工作。
5. 适用范围:
(1)农业领域:用于农业气象监测、农作物生长研究、温室大棚光照控制等。例如,测量大棚内的光合有效辐射量,可以评估光照环境,为农作物品种选型提供依据,还可以根据测量结果控制大棚的自动卷帘装置等。
(2)生态环境研究:帮助研究人员了解不同生态环境下的光合有效辐射情况,对于生态系统的能量流动、植被分布等研究具有重要意义。
(3)太阳能研究:在太阳能利用领域,用于评估太阳能板接收的光合有效辐射强度,优化太阳能板的安装角度和布局,提高太阳能的利用效率。
(4)植物生理学研究:是研究植物光合作用、光响应曲线等生理特性的重要工具,为植物生理学的研究提供基础数据。