传感器在农业中的应用

饶浩天+方璐斌+花卉

摘 要：随着现代科技技术的日益更新和农业产业化结构调整，现代农业科技水平日益提升。本文以传感器在现代农业生产过程中的运用为研究方向，通过对其种类和功能介绍，对传感器在农业技术开发领域的前景进行了预测和展望。

关键词：传感器；应用：现代农业

传感器是指能够对被检测对象相关参数进行感应，并按照既定公示计算以特定信号输出的电气元件。它的工作原理就是在依靠不同的自然效应（生物、化学或物理等），将被检测对象的各种非电量资源转变成数据电量信号格式的过程。传感器是现代科技发展高端技术的一种展现，在当代网络技术和检测技术共同的支持下，传感器必将在未来生产中的各行业中展示其强大功能。

传统农业因设备陈旧而被淘汰，如今以现代科学技术及设备武装的现代化商业型农业，在我国有相当的竞争力。其中传感器在农业生产过程中各环节中发挥着不可替代的有效功能。

1现代农业中常用的传感器种类

1.1温度传感器

温度传感器种类繁多，根据不同的感应方式和来源，可以分为不同种类。当前在生产行业中运用较多的有以下几种，热电阻型、半导体型和热电偶传感器等。随着现代技术的深入运用，更具科技含量的光纤传感器应营而生，他们的主要功能就是对温度进行检测、显示和传输。

1.2湿敏传感器

其主要工作原理就是通过对大气湿度的感应检测，再按照程序规则将其转换成为电量信号的过程。在各类生产行业领取中，运用较为普遍和广泛的湿度传感器有如下几类：电解质湿敏传感器、MOS型湿敏传感器、陶瓷湿敏传感器等多种型号。

1.3气敏传感器

其主要工作严厉就是通过对特定气体介质内各组成元素检测量，再转换成电信号数据的搓成。在各类生产行业领域中，较为常见的该类传感器有如下几种型号：组合电位器型、浓差电池型、半导体气敏型等。

1.4光电传感器

根据其依靠的自然效应类型不同，业内可以将其分成如下种类。（1）光电导效应。基于MOS集成电路技术之上的CCD传感器和半导体光敏型等；（2）光生伏特效应。光电池、三极管等；（3）外光效应型。光電倍增管和光电管等。

1.5生物传感器

其主要功能和作用是通过对特定生物物质进行感性检测，然后将所获得数据转换成为电信号格式再进行检测的过程。该类传感器的应用市场极其广阔，其构成方式也不尽相同。业内通常根据其结构不同将其分成如下两类。（1）换能器结构型。热生物传感器（calorimetricbiosensor）、半导体生物传感器（semiconductbiosensor）、压电晶体生物传感器（piezoelectricbiosensor）等（2）分子识别元件结构型。组织传感器（tis-suesensor）、酶传感器（enzymesensor）、免疫传感器（immunolsensor）等。

2传感器在现代农业中的应用现状

2.1农产品的冷藏

在现代化粮传感体系建设中，全部采用了更为科学、准确的分布式探头检测方式。该体系以主控微机为管控核心，在整个仓体机构内设置数百个检测仪器，实现对仓提内的温度、湿度进行实时测量、传感和监控。基于此种仓体检测体制，仓库储存量得到极大提升，从根本上解决了由于粮食霉变诱发的各种管理事故，同时也达到了节约劳动成本提高工作效率的目的。其次，该系统的设计还具备自检、预警功能，对入仓前的粮食水分提前检测，并与仓体排风装置相连锁的技术。

国内针对果蔬冷藏技术开发，运用最为普遍的是气调和低温贮藏两种方式。所谓低温贮藏，其主要功能和作用就是依靠设施设备制造一种恒温的环境，保证果蔬在其中的有氧呼吸，不至于在短期内发生霉变或脱水等变质现象。低温贮藏就是运用制冷设备将储存环境温度降至一定的范围（通常为0～10℃之间），并保持其稳定不变。在此种温度环境下，果蔬体内的活性酶性能被抑制，各类真菌、细菌的繁殖失去基础条件，水份蒸发也大幅度降低，进而使得果蔬营养成分得以完整的保存。在该系统建设中，温度传感器的功能和作用尤为突出，它可以通过遍布在仓冷库的各个检测仪器，对冷库内的温度、湿度进行实时检测，一旦出现温度数值偏高或偏低的现象，立即会进行自动调节。气调储存方式相较于冷库结构更为科学和先进，其除了能够对仓库内的温度进行检测传感外，还能够对其他各种可能影响到果蔬质量的介质指标进行综合监测，包括二氧化碳、氧气、湿度等。系统可以通过程序功能实现对冷库内各类传感器（包括湿度、氧气、二氧化碳等）进行各种物理参数监测，然后依靠通信仪表反馈给主机，进而保证各种参变量的适时调整和自动控制目的。达到创造恒温环境，实现保障果蔬持久新鲜的目的。

2.2在育种育苗中的应用

农作物育种是农业生产过程中最普遍和常见的一种种植技术，它在提高农作物产量、增强免疫力等方面效果显著。育苗技术应用就是通过对果蔬类提前进行温室培育，缩短其生长周期，获得应季市场所需的优秀物种，并使产品附加值剧增。在育苗过程中传感器也得到了较为广泛的应用，它的主要作用是通过对育苗环境中的各种参数，包括温度、湿度、光照度、二氧化碳含量等主要数据进行采集检测，然后将输送到主控微机仪表器上，进而实现对各种环境条件的调节作用。

2.3农产品的分类

针对不同成熟时期的物种，需根据其品种和特种的差异进行区别储存。例如对于玉米种类而言，通常依据其含水量加以质量等级的划分。而此划分的过程必然需要各种传感检测仪器的支持，包括光感传感器、温湿度传感器等。

3结语

随着时代科技潮流推动，传感器的技术发展已经逐步成为当代社会经济发展的重要助推力量。传感器的应用和技术研发，可以做到体积小、能耗低等基本特征，其在未来庞大的农业市场运用前景十分可观。

参考文献：

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作者简介：

饶浩天（1995.3--）男，浙江建德人，本科生，中国计量大学现代科技学院学生，研究方向：测控技术与仪器。