小型人工气候箱PRX-250C昆虫饲养箱150升

小型人工气候箱PRX-250C昆虫饲养箱150升技术参数

型号：PRX-250C

容积：250L

控温范围℃：0-50

分辨率：0.1℃ 1RH

温度准确性偏差：≤1℃

温度均匀度：≤1℃

温度波动度：≤0.5

湿度范围：50-95％RH（可扩增到 40%-95%RH） 湿度波动：≤7%RH（国家行业标准）

光照强度：0~22000LX

光源：LED灯标配白光，出厂前可选配红蓝等光源(波长、颜色根据使用自行搭配)

观察窗：4个角度（上下左右）

参数显示：液晶显示

风流速度：包含（0~2）m/s，线性可调

电源：220V，50Hz

工作环境：温度（5～45）℃，湿度≤80%RH

人工气候箱把无法控制的大自然环境搬进实验室，实现人为地通过计算机实施模拟自然环境中与生物生长发育有关的温度，湿度和光照三大主要因素，创造局部人工气候，寻求 各种农作物的最佳生长条件，探索其生长发展的规律，培养新品种，获取优质稳产，高产的新技术。在计算机辅助农业生产技术中，人工气候箱是农业科学研究的有效工具。
本文介绍的人工气候模拟系统由传感系统、测控电路和软件系统构成。在研制人工气候箱的过程中，广泛的应用到了传感技术和单片机技术。
气候箱内的环境主要由温度、湿度、光照三个参数来衡量。由各自的传感器来获取这三个参数，通过传感器将非电量温度、湿度和光照转换成连续变化的模拟量。这样在系统的信号采集部分设计了三个探测环境参数的探头：
1.1 温度探头
根据实际情况选用了NTH5D153A热敏电阻，它的性能参数如下：
标称电阻-15 000欧 B常数-4 100
温度系数--4.6 最大允许功率-0.56W
热时间常数-20秒 使用环境温度--30~+125℃
1.2 湿度探头
采用不用电热清洗的氧化锌-五氧化二铬陶瓷湿敏元件。该湿敏元件的电阻率几乎不随温度改变，老化现象很小，长期使用后电阻变化只有百分之几。元件的响应速度快，（0~100）%RH时，约10秒，湿度变化±20%时，响应时间仅2秒；吸湿和脱湿时几乎没有湿滞现象。
1.3 光照探头
采用硅光电池，将光照参数转换成光电流。该元件灵敏度高，稳定性好，输出电流与光亮度成线性关系。在自然光条件下，其光电流约为0.1~10mA,可经前置放大器输出完成放大和I/U转换。
2 测控电路
由于所用到的热敏电阻和湿敏电阻的电阻值相对温度变化是对数关系。为了软件设计的方便，应用对数二极管使其等间隔表示，因此，输出端都需要与对数二极管 相连。然后通过前置放大电路输出。而硅光电池的输出本身是线性度好，可直接连接前置放大器。再通过零点调节电路和灵敏度调节电路送ADC0809进行 A/D转换。通过主控芯片8031,测得的数据在这里分两路输出：一路送显示器，采用三片三位半LED显示，分别显示当前的温度、湿度、光照参数。另一路 数据通过与存储器的标准预设值比较，如果超过误差范围则反馈到控制设备如加湿器、加热管等，调节环境参数以适应实际需要。

小型人工气候箱PRX-250C昆虫饲养箱150升人工气候箱的温湿度控制方法
      人工气候箱跟光照箱一样，能够提供模拟的自然环境，如合适的温度、湿度、光照度等等，为植物的生长提供的环境。另外，人工气候箱的各个参数可以由人工自由设置，免去了自然环境不可控制的烦恼。温湿度控制是人工气候箱系统的有利，温湿度控制的同时，我们可以用温湿度自记仪进行测定，随时了解人工气候箱内的温度以及湿度变化。
      当温度低而加热的时候,水分蒸发,气候箱里面以前制冷或者除湿凝结的水分会蒸发而增加内部的湿度;当温度高而制冷的时候又会使经过制冷器的气流湿度下降而使整个箱体的湿度下降;同样当湿度低而加湿的时候,外部的冷或者热湿气又会改变内部的温度,而湿度高除湿时又必然会导致温度下降。所以温度和湿度的控制是强耦合的。而且不同规格的箱体温度和湿度的耦合程度是不一样的。另外有时候气候箱要求温湿度多段循环控制,前后两段温湿度是不一样的,而气候箱温湿度控制的数学模型又表明它们具有教大的延迟滞后特性,要达到上升速度快、过渡时间短、且超调小的目的,一般的控制方法很难奏效。
      由上述分析可知人工气候箱温度和湿度的控制是相互耦合的。这样,温湿度的控制实质上就是一个大滞后、强耦合系统的控制问题。这些特点决定了温湿度控制要获得较高精度有的难度。一般人工气候箱采用单独的温控仪和湿度控制仪来实现温湿度控制,而他们的控制方法也大部分是PID类控制方法,对于纯滞后参数时变的系统控制效果也不理想,并且使用起来也不方便,而模糊控制器是不依赖于系统的数学模型的,免去了辨识系统的麻烦,具有很好的鲁棒性和自适应性,很适合模型不确定、参数变化等控制场合,正好可以适应人工气候箱温度湿度控制,所以本人工气候箱控制器采用模糊控制的方法来控制箱体气流的温湿度,同时也使用模糊解耦的方法来解决温度和湿度强耦合的问题。