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人工氣候室研究水平和發(fā)展現(xiàn)狀
人工氣候室是在環(huán)境實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究(諸如種養(yǎng)殖、植保、組培、生物工程)等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它能模擬自然界的各種氣象條件,按照實(shí)驗(yàn)要求精確控制室內(nèi)的溫度、濕度、光照以及二氧化碳濃度等指標(biāo),復(fù)現(xiàn)各種氣候環(huán)境,為研究不同物種的生長(zhǎng)、發(fā)育、生理、生化過(guò)程創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。因此人工氣候室廣泛應(yīng)用于科研、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金化工、林業(yè)、環(huán)境科學(xué)及生物遺傳工程等領(lǐng)域。
在人們的日常生活中,人的居住空間也是一個(gè)人工環(huán)境。空氣污染,直接危害到人的身體健康;噪音污染,影響人的情緒、工作、休息,可以導(dǎo)致神經(jīng)衰弱;溫度過(guò)熱、過(guò)冷,會(huì)導(dǎo)致人的不適,耗費(fèi)電能;空氣過(guò)濕,將使人感到沉悶和窒息;空氣過(guò)燥,會(huì)使人的口腔和皮膚感到不適,甚至引起口腔炎、咽炎、皮膚干裂等疾病。如果能有系統(tǒng)自動(dòng)控制這個(gè)常見(jiàn)的人工環(huán)境,將為人們的生活創(chuàng)造一個(gè)舒適、智能的生活環(huán)境,所以這是一個(gè)很有發(fā)展前途的研究?jī)?nèi)容。國(guó)內(nèi)外很多專家、學(xué)者已經(jīng)對(duì)此展開(kāi)了系統(tǒng)的研究,也取得了驕人的研究成果。
目前,在市場(chǎng)流通的人工氣候室,均采用傳統(tǒng)的模擬電路與小規(guī)模數(shù)字電路,以通、斷的方式進(jìn)行控制。這種落后的控制方式導(dǎo)致了三個(gè)無(wú)法解決的問(wèn)題:①溫、濕度控制精度低;②溫、濕度控制相互干擾;③能源浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)還存在室內(nèi)燈光的光譜與照度不能滿足植物生長(zhǎng)的要求;對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)、記錄和處理等問(wèn)題。而國(guó)外產(chǎn)品的價(jià)格高得驚人,一般單位無(wú)力承受。由于較多的研究成果均基于單片機(jī)完成的,雖然價(jià)格便宜,但單片機(jī)的可擴(kuò)展性較差,而且同一個(gè)環(huán)境需要控制的參數(shù)較多(例如溫度、濕度、有毒氣體的濃度、噪音等),如果采用 PLC 為核心,則可以提高系統(tǒng)的性價(jià)比。本控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能傳感技術(shù),采用 PLC 作為控制核心,就整個(gè)系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬監(jiān)測(cè),控制效果好,精度較高。
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