发明内容

本发明提高了监测的准确性，传感器内部机械件和其它部件的空间布局设计提高了传感器的稳定性。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种作物生长信息智能传感器，包括壳体，以及安装在所述壳体内的入射光信号检测电路板、反射光信息检测电路板、数据处理电路板、电池以及上下设置的至少一套入射光检测机构和至少一套反射光检测机构，所述入射光检测机构中的接收器与所述入射光信号检测电路板的信号接收端口电性连接，所述反射光检测机构中的接收器与所述反射光信号检测电路板的信号接收端口电性连接，所述入射光信号检测电路板和所述反射光信号检测电路板的信号输出端口分别与所述数据处理电路板的信号接收端口电性连接，所述电池的正负极分别与所述数据接收处理电路板的正极端和负极端电性连接形成回路。

传感器两端分别设置入射光检测机构和反射光检测机构，传感器测量作物生长信息时需保持竖直状态，入射光检测机构向上接收太阳光信号，反射光检测机构向下接收作物反射光信号，两种光信号分别通过入射光信号检测电路板和反射光信号检测电路板转换并传输至数据处理电路板，通过作物反射光信号的能量数据与太阳入射光信号的能量数据比值得到待测作物的反射率，测量的工作效率很高。

本发明的进一步改进方案是，所述入射光检测机构和所述反射光检测机构的主要结构相同，包括分别设在两个检测机构的端盖、贯穿所述端盖上下表面的滤光片安装通孔以及安装在所述端盖一面与所述滤光片安装通孔同轴设置的上下开口的透光孔座，所述滤光片安装通孔内安装滤光片且通过滤光片端盖固定在透光孔座上，所述滤光片端盖上安装接收器。

本发明的进一步改进方案是，所述入射光检测机构为两套，分别为第一波段入射光检测机构和第二波段入射光检测机构，所述反射光检测机构为两套，分别为第一波段反射光检测机构和第二波段反射光检测机构。

本发明的进一步改进方案是，所述反射光检测机构的透光孔座内径与所述滤光片安装通孔相同。

本发明的进一步改进方案是，所述滤光片安装通孔内壁设有搁置台阶，所述滤光片搁置在所述搁置台阶上时、其高度高出所述透光孔座的上沿，所述滤光片通过可螺旋连接的滤光片端盖固定（比如通过螺丝固定），所述滤光片端盖上还开设有透光孔以及用于安装所述接收器的安装座，且所述透光孔和所述安装座均与所述透光孔座同轴设置。

优选地，所述反射光检测机构的透光孔的半径r与深度h的比值范围为tan12.5°至tan15°，且满足r/h ≤ R/(h1+h)；其中，R是滤光片进光孔的半径，h1为滤光片的厚度；所述入射光检测机构的透光孔的深度h为0。

本发明的进一步改进方案是，所述透光孔座外周套设有第一密封圈，所述滤光片端盖旋拧至透光孔座上时与所述第一密封圈抵触配合。

本发明的进一步改进方案是，所述滤光片端盖与所述滤光片之间安装有第二密封圈，所述第二密封圈的直径略小于滤光片直径，所述第二密封圈搁置在所述滤光片上，所述滤光片端盖旋拧（比如螺丝固定）在所述透光孔座上时压紧所述第一密封圈和第二密封圈。

本发明的进一步改进方案是，所述数据处理电路板竖直安装在所述壳体内，数据处理电路板的中轴线与壳体的中轴线共线，所述入射光信号检测电路板和所述反射光信号检测电路板分别通过插拔槽安装在所述数据处理电路板的上下端与其形成电性连接，所述壳体的中轴线分别穿过所述入射光信号检测电路板和所述反射光信号检测电路板的中心。

本发明的进一步改进方案是，在所述数据处理电路板两侧分别设置有竖直的电池安装筒，所述电池安装在所述电池安装筒内，所述电池安装筒的顶端为正极端，底端为负极端，所述正极端与所述数据处理电路板的电源正极端口电性连接，所述负极端通过金属引出片与所述数据处理电路板的电源负极端口电性连接，所述电池安装筒的底端还设有电池盖板，所述电池盖板上固定有金属压片，当所述电池盖板扣合在所述电池安装筒的底端时、所述金属压片与所述金属引出片有效接触。

本发明所带来的有益效果有：

（1）机械件以及其它部件在传感器内部均衡放置，传感器的整体稳定性好；传感器内部集成了光路、运算芯片、电源、无线传输模块等，传感器的整体性好，无需外部干预即可正常工作，使得传感器可方便的集成于便携式设备、拖拉机等农机设备、无人机等载具上，方便使用。

（2）传感器两端的入射光检测机构和反射光检测机构主要结构相同，测量方式保持在相同标准，可减小两者测得的光信号数据的误差，提高数据准确性。

（3）滤光片通过从市场购入的方式获得，其半径尺寸基本恒定，通过设置不同的透光孔的半径r和透光孔的深度h可形成不同的视场角θ，为了视场效果更好，反射光检测机构中，视场角θ的范围为25~30°，即r与h的比值范围设为tan12.5°至tan15°，比值范围在tan12.5°至tan15°时测量的作物冠层光谱信息效果最佳。

（4）为更好的压合，滤光片搁置时的高度高于透光孔座，可使得滤光片的固定效果更好，且可螺旋连接（比如螺丝固定）的安装方式很方便，使用滤光片端盖可灵活拆卸滤光片方便传感器的组装与后期维修。

（5）透光孔座外壁安装第一密封圈使得滤光片端盖旋拧安装在透光孔座上时密封效果好，避免透光的可能，同时可避免滤光片晃动情况的发生，既起到密封减少透光的作用，又起固定的作用。通过在滤光片与滤光片端盖之间设置第二密封圈，可防止光线经过多次反射向外溢出以进一步减少透光的可能，同时通过第二密封圈的压合使得滤光片端盖与滤光片之间压合的稳定性更强，减少滤光片轴向晃动，稳定性更强。

（6）入射光信号检测电路板和反射光信号检测电路板分别通过插拔槽与数据处理电路板连接，既可进行信号上的传输连接又实现了方便的机械性连接，结构简单效果较好。

（7）负极端通过金属引出片电性连接至数据处理电路板，配合正极端形成给数据处理电路板供电的回路；其中电池正极端为凸起，负极端为平面，设置负极端在底端通过电池盖板上的金属压片与金属引出片进行有效接触，相较于在此处设置正极端而言，其有效接触面积更大，接触效果好，且供电效果更加稳定。