Устройство для измерения биоэлектрического потенциала растений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для выращивания растений в условиях авторегуляции светового режима. Цель изобретения - повышение точности измерения биопотенциала . Устройство состоит из нижней и верхней кюветы 1, усилителя 2 биопотенциала. регистрирующего прибора-самописца 3, коммутатора 4, блока коррекции 5, реохорды 6 и источника 7 стабилизированного питания . При непосредственном измерении биопотенциала, суммарный сигнал, усиленный усилителем 2, поступает на вход регистрирующего прибора, при этом подвижный контакт реохорды 6. до первого протекания струи электролита, находится в произвольном состоянии Во время протекания струи происходит измерение биопотенциала блоком коррекции 5. Напряжение источника 7 подбирается так. чтобы при любом непосредственном измерении биопотенциала, на выходе реохорды 6 неизменно получают смещающее напряжение равное и противоположное по знаку. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816798/15 (22) 05.03.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (75) В.И.Медвецкий (56) Авторское свидетельство СССР

М 1697517, кл. G 01 R 31/00, 7.02;89. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА РАСТЕНИЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для выращивания растений в условиях авторегуляции светового режима. Цель изобретения— повышение точности измерения биопотенциала, Устройство состоит из нижней и верхней кюветы 1, усилителя 2 биопотенциала, . Ж, 1775075 А1 (я)5 А 01 G 7/00, G 01 R 31/00 регистрирующего прибора-самописца 3, коммутатора 4, блока коррекции 5, реохорды 6 и источника 7 стабилизированного питания. При непосредственном измерении биопотенциала, суммарный сигнал, усиленный усилителем 2, поступает на вход регистрирующего прибора, при этом подвижный контакт реохорды 6, до первого протекания струи электролита, находится в произвольном состоянии. Во время протекания струи происходит измерение биопотенциала блоком коррекции 5. Напряжение источника 7 подбирается так, чтобы при любом непосредственном измерении биопотенциала, на выходе реохорды 6 неизменно получают смещающее напряжение равное и противоположное по знаку, 2 ил.

1775075 держащее верхнюю и нижнюю контактные 35

50

Изобретение относится к биофизике и может быть использовано для измерения биоэлектрического потенциала растений, в частности при их выращивании в условиях авторегуляции светового режима.

Известно устройство для трехэтапного измерения биоэлектрического патент(иала, включающее блок аналогового -.вычитания потенциалов заряженных конденсаторов, которое осуществляет как этапы измерение суммарного потенциала на отводящих электродах (Е ) и собственного потенциала электродной системы (Eon.c.), по которым регистрирует их алгебраическую разность

Еэл.с. = Ебио. "Нулем" отсчета при измерении Ецио этим устройством является текущее значение Еэл.с

Основным недостатком этого устройства является дискретное измерение Ецио.

Это вызывает неудобства при осуществлении автоматизированных систем с использованием Еб р как энергодатчика и допускает пропуски короткопериодических его изменений, что вызывает погрешность измерения Ебо.

Цель изобретения — повышение точности измерения биоэлектрического потенциала, путем корректирующего смещения показаний измерительного прибора на величину, обратную по знаку и равную пд значению измеренному потенциалу электродной системы.

Цель достигается тем, что устройство для измерения потенциала растений. сокюветы, два отводящих электрода, зажим для фиксации растений. усилитель биоэлектрического потенциала, коммутатор и иэмерительный прибор, причем электроды установлены соответственно в верхней и нижней кюветах и соединены со входом усилителя биоэлектрического потенциала, выход которого посредством коммутатора соединен с измерительным прибором, снабжено блоком коррекции, имеющим иа выходе электромеханический линейный преобразователь с источником стабилизированного напряжения и реохордом, причем вход блока коррекции соединен посредством коммутатора с выходом усилителя биоэлектрического потенциала, а вы-ход электромеханического линейного преобразователя связан с подвижным контактом реохорда, неподвижные контакты которого связаны с клеммами источника стабилизированного напряжения.

На фиг.1, приведена блок-схема устройства для измерения биоэлектрического потенциала растений, поясняющая функциональную взаимосвязь его основных

30 элементов; на фиг.2 — схема электрических соединений новых и основных известных признаков устройства. Устройство включает: нижнюю контактную кювету (не показано), узел верхней кюветы 1, два отводящих электрода, зажим для фиксации растения, усилитель 2 биоэлектрического потенциала, коммутатор 4 и измерительный прибор 3, а также блок 5 коррекции, имеющий на выходе электромеханический линейный преобразователь с источником 7 стабилизированного напряжения и реохордом 6. Контакты 1 и 2 коммутатора 4 совместно соединены с клеммой 1 входа измерительного прибора. его клемма "2"-электрически соединена с одноименными клеммами входа блока коррекции и выхода усилителя 2 биопотенциала, а также с соединенными вместе, одним из неподвижных концов реохорда 6 и "плюсом" источника 7 стабилизированного напряжения, "минус" которого соединен со вторым неподвижным концам реохорда 6, клемма "1" выхода усилителя биопотенциала соединена с контактом 4 коммутатора, а клемма "1" входа блока 5 с контактом 6 коммутатора 4, контакт 3 коммутатора электрически соединен с подвижным контактом реохорда 6, При этом конец питающего про вода одной из клемм сигнальной обмотки реверсивного двигателя блока 5 переносят на клемму 9 коммутатора 4, соединяя отключенную клемму с контактом 10 коммутатора.

Устройство работает следующим образом.

Номинально, при непосредственном измерении Евин., суммарный потенциал Е, усиленный усилителем 2, с выходных его клемм "1" и "2" поступает на вход измерительного прибора 3 непосредственно к клемме "2" и через контакты коммутатора (4)

2 и 1 — к его клемме "1". Сигнальная обмотка реверсивногадвигателя блока 5 в это время остается разомкнутой группой 9 — 10 коммутатора 4, и подвижный контакт реохорда 6, вслед эа стрелкой этого блока, до первого протекания струи, пребывает в произвольном положении. Затем, при переполнении верхней кюветы поступающими извне одиночными каплями питательного раствора, синхронно с наведением струи электролита между верхней и нижней контактными кюветами, коммутатор направляет сигнал

Еэл.с., который поступает от выхода усилителя в течение времени протекания струи, на вход блока 5. Во время протекания струи фактически выполняется непосредственное измерение Eon.c. блоком 5 как милливольтметром. При этом при любом измеренном значении Езд,с. (в пределах шкалы) на выхо1775075 де электромехэнического преобразователя — клеммы "2" блоков 2, 3, 5 и контакт 3 коммутатора 4 формируется смещающее противонапряжение, равное E».c. Коммутатор 4 под механическим воздействием поплавка верхней кюветы размыкает свои группы 1 — 3 и 2 — 4, отключая этим вход измерительного прибора 3 от усилителя 2 и электромеханического линейного преобразователя, а также замыкает свои контакты 4 и 6, посредством которых клемма "1" выхода усилителя соединяется с клеммой "1" входа блока 5, подводя сигнал E».c. к замеру, при этом замыкается также группа клемм 9 — 10.

После прекращения струи, которая длится примерно 30 с, под воздействием механизма верхней кюветы, коммутатор 4 размыкает свои группы 3 — 5 и 4 — 6, отключая тем самым вход блока 5, и замыкает группу

2 — 4, соединяя ею клемму "1" входа измерительного прибора с клеммой "1" выхода усилителя 2, а также с подвижным контактом реохорда 6 — группой 1 — 3. Тем самым, начиная с окончания первого протекания струи электролита, на вход измерительного прибора 3 по цепям коммутатора подается суммарный сигнал Е за вычетом Еэл.с., поступающего с обратным знаком от электромеханического линейного преобразова теля блока 5, то есть Ебио.

Е Еэл.с. = Ебио.

Ь

Каждый раз в момент прекращения струи стрелка блока 5 посредством разрыва группы 9 — 10 коммутатора фиксируется на только что измеренном текущем значении

Е».с., а механический линейный преобразователь с этого момента выдает сформированное обратное напряжение "минус" Еэл.с. на вход измерительного прибора, куда после прекращения струи подается также суммарный потенциал с выхода усилителя 2. На входе измерительного прибора происходит их аналоговое вычитание, в результате которого суммарный потенциал от усилителя освобождается от помехи Е».с., поглощаемой корректирующим прогивонапряжением

Е».с., поступающим от линейного преобразователя, результатом такого измерения является абсолютное значение биоэлектрического потенциала. На время непрерывного его измерения Еэл.с. считают неизменным. Так, корректируя показания измерительного прибора, 45 точником стабилизированного напряжения

5

40 блок коррекции с элект„îìåõàíè÷å.ñêèì линейным преобразователем в составе источника стабилизированного напряжения и реохорда позволяют непрерывно измерять абсолютное значение биоэлектрического

ПатЕНцИаЛЭ раСтЕНИя, ИЗМЕРЕНИЕ Ебио ттраисходит как поочередные измерения Е».с. и

Е . сопровождающиеся самоподачей корректирующего напряжения на вход измерительного прибора.

Погрешность измерения Еб, известным способом возникает из-за экстраполяции его в виде постоянной величины на промежуток времени между двумя соседними моментами протекания струи. Предложенное устройство допускает постоянство на тот же промежуток времени измеренного потенциала Еэ„c, Так как статистическая склонность Е».с. к дрейфу на порядок ниже функциональных адаптивных электрореакций растений на раздражения внешних факторов, то соответственно новое устройства обеспечивает точность измерения на порядок выше своего прототипа.

Формула изобретения

Устройство для измерения биоэлектрического потенциала растений, содержащее верхнюю и нижнюю контактные кюветы, два отводящих электрода, зажим для фиксации растения, усилитель биоэлектрического потенциала, коммутатор и измерительный прибор, причем электроды установлены соответственно в верхней и нижней кюветах, а соединены с входом усилителя биоэлектрического потенциала, выход которого посредством коммутатора соединен с измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения биопотенциала путем корректирующего смещения показаний измерительного прибора на величину, обратную по знаку и по значению измеряемому потенциалу электродной системы, оно снабжено блоком коррекции, имеющим на выходе электромеханический линейный преобразователь, иси реохордом, причем вход блока коррекции соединен посредством коммутатора с выходом усилителя биоэлектрических потенциалов, а выход электромеханического линейного преобразователя связан с подвижным контактом реохорда, неподвижные контакты которого соединены с клеммами источника стабилизированного напряжения.

1775075

Редактор

Заказ 4002 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

&а/

Составитель В.Медведский

Техред М.Моргентал Корректор Н,Слободяник