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龙图腾网恭喜天津农学院申请的专利一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111174833B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010146285.5，技术领域涉及：G01D21/02；该发明授权一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置是由郝志斌设计研发完成，并于2020-03-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置在说明书摘要公布了：本发明涉及一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其技术特点在于：包括控制单元、数据感知单元、数据传输单元、授时单元、功能配置单元、系统状态输出单元、扩展单元和电源单元。本发明能够设置数据采样触发模式及采样周期，提高数据准确性和实时性；能够自动调整供电模式，降低系统功耗；能够自动跟踪、输出系统状态，便于系统维护；且功能集成度高，操作便捷，为植物电生理研究提供工具。

本发明授权一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置在权利要求书中公布了：1.一种植物生物电和水分传输参数的数据采集装置，其特征在于：包括控制单元、数据感知单元、数据传输单元、授时单元、功能配置单元、系统状态输出单元、扩展单元和电源单元；所述控制单元的输入端与数据感知单元相连接，用于接收数据感知单元实时采集的检测数据；该控制单元还通过数据传输单元与远程服务器或终端相连接，并进行双向通信；该控制单元的输入端还与授时单元相连接，用于为数据感知单元获取的数据添加时间戳信息；该控制单元的输入端还与功能配置单元相连接，用于接收用户输入的功能配置指令；该控制单元的输出端还与系统状态输出单元相连接，用于向用户输出由控制单元编制的系统状态代码；该控制单元的输出端还与扩展单元相连接，用于与外部设备相连接；所述电源单元的输出端分别与控制单元、数据感知单元、数据传输单元、授时单元、功能配置单元、系统状态输出单元和扩展单元相连接，并为其供电；所述控制单元包括微控制器和模数转换器；所述数据感知单元包括电源监测模块、生物电信号测量模块、环境温湿度测量模块、土壤温湿度测量模块、光照强度测量模块和水分传输参数测量模块；该电源监测模块包括连接在一起的电源电压采样电路和阻抗变换电路，其输出端通过模数转换器与微控制器相连接，用于监测电源电压；该生物电信号测量模块包括多路连接在一起的生物电信号接口、放大器和低通滤波器，其输出端通过模数转换器与微控制器相连接，用于采集植物茎干任意一点与土壤之间的电势差，或植物茎干纵向任意两点之间的电势差，并通过模数转换后输出至微控制器；该环境温湿度测量模块包括温湿度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集环境温湿度；该土壤温湿度测量模块包括温湿度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集土壤温湿度；该光照强度测量模块包括光照强度测量电路，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于采集光照强度；该水分传输参数测量模块包括两路压力传感器，其输出端通过模数转换器或总线接口与微控制器相连接，用于测量水分传输参数；所述数据传输单元与控制单元相连接，该数据传输单元包括与控制单元电性连接的移动网络接入电路，能够通过移动网络连接远程服务器或终端，并进行双向通信；所述授时单元的输出端与控制单元相连接，该授时单元包括与控制单元电性连接的NTP服务器接入电路，能够通过移动网络连接NTP服务器，并获取标准时钟，为数据感知单元获取的数据添加时间戳信息；所述功能配置单元包括与控制单元电性连接的通信接口，其输出端与控制单元相连接，用于将用户输入的数据采样触发模式指令、采样周期指令、水分传输参数测量方法选择指令和压力传感器选择指令输出至控制单元；所述数据采样触发模式包括固定周期模式、压力触发模式2种模式；固定周期模式是指，数据感知单元以固定时间间隔对数据进行采样，其中，时间间隔可由用户指定；压力触发模式是指，当任意一路压力传感器输出值发生变化时，数据感知单元立即完成一次数据采样；所述水分传输参数测量模块的测量方法包括盆栽称量法、连通器法两种方法；使用盆栽称量法时，可选择任意一路压力传感器；使用连通器法时同时选择两路压力传感器；功能配置指令为16位二进制数，包括数据采样触发模式指令、采样周期指令、水分传输参数测量方法选择指令、压力传感器选择指令4部分；功能配置指令的第0～5位为采样周期指令，在固定周期模式下可使用000001～111111之间的任意数值，其十进制数值代表采样周期，单位为分钟；在压力触发模式下配置为000000；功能配置指令的第6～7位为数据采样触发模式指令，配置为00时启用压力触发模式，配置为01时启用固定周期模式；功能配置指令的第8～13位为压力传感器选择指令，配置为000001时选择第一路压力传感器，配置为000010时选择第二路压力传感器，配置为000000时同时选择两路压力传感器；功能配置指令的第14～15位为水分传输参数测量方法选择指令，配置为00时选择连通器法，配置为01时选择盆栽称量法；所述系统状态输出单元包括与控制单元电性连接的通信接口，其输入端与控制单元相连接，用于向用户输出由控制单元编制的系统状态代码；所述扩展单元包括微控制器的通用IO口、模数转换器接口、I2C接口、SPI接口和UART接口，用于与外部设备相连接；所述电源单元包括5.0V电源、第一路3.3V电源和第二路3.3V电源；其中，所述5.0V电源为数据传输单元、授时单元供电；所述第一路3.3V电源为控制单元、功能配置单元、系统状态输出单元供电；所述第二路3.3V电源为可控电源，由控制单元控制其开启或关闭，该第二路3.3V电源为数据感知单元和扩展单元供电。

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