0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何利用近红外传感技术实现土壤监测?

MEMS 来源:MEMS 作者:MEMS 2021-01-15 14:45 次阅读

微访谈:Si-Ware Systems全球市场和业务开发执行副总裁Scott Smyser

AZoM近日就近红外(NIR)传感技术如何支持农业供应链,采访了Si-Ware Systems公司的全球市场和业务开发执行副总裁Scott Smyser先生。麦姆斯咨询对访谈内容进行了编译整理,以飨国内读者。

Q:推动农业生产力需求的因素有哪些?

Scott Smyser:不断增长的世界人口对农业供应链的需求越来越大,无论是农作物还是牲畜。这意味着农民需要不断提高效率,以尽可能获得更高的产量。为此,农民需要能够提供农场实时信息的监测工具,以便及时采取行动并作出调整。

Q:土壤感知如何帮助提高农业生产力?

Scott Smyser:农民需要最大限度地提高作物产量,这其中很关键的措施就是了解土壤健康状况,以便正确地平衡土壤养分。对于有能力支付土壤检测的农场,他们需要将土壤样本送到第三方实验室进行检测。这不仅费时费力、成本高昂,而且往往不能提供实时的结果。而对于那些无法承担实验室测试的农场来说,他们只能凭借经验来进行猜测,尤其是在施肥方面,因此,很多农田都有过度施肥的情况。

Q:如何利用近红外传感技术实现土壤监测?

Scott Smyser:近红外光谱法可以用于测定土壤中的氮、磷、钾等养分。通过了解这些养分在农田间的分布,农民可以优化施肥。借助Si-Ware的微型低成本传感解决方案——NeoSpectra扫描仪,农民可以在现场实现这种分析,而不必把样本再送到第三方实验室。他们可以通过集成扫描仪的系统,实时得到土壤检测结果,然后即时采取行动。并且,可以在整个生长季节持续监测,以不断优化施肥。

Si-Ware推出的NeoSpectra-Micro集成光谱传感器

Q:近红外传感技术如何应用于乳品分析?

Scott Smyser:近红外光谱可以用于检测牛奶中的脂肪、蛋白质和乳糖等成分。因此,近红外光谱扫描仪可以用于农场的牛奶收集。如果在挤奶机上就可以实现这种测量,农民就可以知道每头奶牛的实际产奶情况。通过这种实时监测,农民可以及时调整饲料策略,最大限度地提高和优化奶牛的产量。

现有的近红外光谱系统往往体积庞大、价格昂贵,无法实现这种应用。而Si-Ware的NeoSpectra-Micro光谱传感器体积小、成本低,可以轻松地集成在挤奶机上。

另一个应用场景是牛奶奶源的收购。例如,印度是最大的奶制品市场之一,由成千上万的小奶农组成。他们把牛奶送到奶源收集中心。在那里,奶农根据牛奶的体积和重要成分(如脂肪)来获得报酬。众所周知,奶农通常会在牛奶中加入添加剂或掺假物,以增加体积和脂肪含量。目前的超声波系统只能测量脂肪。而小型的近红外分析仪不仅可以测量脂肪(以及蛋白质和乳糖),还可以确定是否有其它掺假物或添加剂。Si-Ware已经证明其NeoSpectra-Micro光谱传感器可以测定牛奶的成分,包括添加剂的识别。

Q:在提高农业生产力方面,近红外传感技术还有哪些应用?

Scott Smyser:除了奶制品应用,近红外光谱技术还可以用于牲畜饲料分析。与土壤一样,牲畜饲料通常也是需要送到第三方实验室才能检测,以确定营养成分,从而进行调整,优化饲料。我们可以利用Neospetract扫描仪开发一个系统,使农民可以在农场实时进行检测,从而节省时间和成本。

另外,还可以在联合收割机、饲料机械和打捆机等农业机械上应用近红外光谱技术。这可以帮助农民测量他们的作物质量,从而在收割时实时做出决策,优化收割计划。同样,市场上也已经有可以集成在这些农业机械上的近红外系统,不过,同样由于尺寸和成本原因,它们的应用率很低。我们的NeoSpectra-Micro光谱传感器的成本很低,可以推动近红外技术在农业机械上更广泛的应用。

Q:NeoSpectra系列光谱扫描仪相比市场上的其它产品有何优势?

Scott Smyser:NeoSpectra光谱传感解决方案提供了一种小尺寸、低成本的高性能组合。NeoSpectra传感器本质上是一种傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪,它利用半导体MEMS技术实现了微型化。FT-IR光谱技术是一种成熟的光谱技术,它提供了很宽的光谱范围,以实现最佳的定性和定量检测。NeoSpectra光谱传感解决方案可以获得接近实验室光谱仪的测量结果。其另一个性能优势是鲁棒性。得益于光学器件的半导体集成,NeoSpectra光谱传感器具有卓越的抗冲击和抗振动性能。此外,除了性能,NeoSpectra传感解决方案可以实现大批量的低成本生产。

NeoSpectra光谱传感器核心组件包括:光学器件(包括光源和反射光的收集)、ASIC(减少外部组件,优化性能的专有设计)以及探测组件(单片MEMS迈克耳逊干涉仪,单芯片非制冷InGaAs探测器


Q:您对Si-Ware的未来有何展望?

Scott Smyser:Si-Ware已经发展成为一家光谱传感解决方案提供商,致力于为客户开发更完整的光谱传感解决方案。我们的传感技术在软硬件方面都已经实现商业化,为市场带来了NeoSpectra扫描仪。未来,我们还可以与客户合作,通过调整传感光学器件、其它组件的系统集成、软件接口,以及化学计量学模型,使我们的传感解决方案适用于更广泛的特定应用。

责任编辑:lq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 供应链
    +关注

    关注

    3

    文章

    1549

    浏览量

    38382
  • 传感技术
    +关注

    关注

    4

    文章

    510

    浏览量

    46040
  • 近红外
    +关注

    关注

    0

    文章

    23

    浏览量

    8302

原文标题:近红外传感技术如何支持农业供应链?

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    热释电红外传感器的原理

    热释电红外传感器的原理  热释电红外传感器是一种常见且应用广泛的红外线传感器,具有灵敏度高、功耗低等优点。它可在黑暗或恶劣光线环境下检测到物体的热辐射,并转换成电信号,从而
    的头像 发表于 03-08 15:26 307次阅读

    红外传感器种类及功能

    器的工作原理基于物体的红外辐射。所有物体都会向周围空间发射一定程度的热能,其中包括红外光谱范围内的辐射。传感利用红外辐射的能量来感测物体的
    的头像 发表于 01-15 16:15 385次阅读

    红外传感器的应用场景有哪些

    红外传感器是一种能够感知红外辐射的设备,利用红外辐射的特点,可以应用于多种场景。下面是一些红外传感器的应用场景的详细介绍。 安防领域:
    的头像 发表于 01-12 14:42 659次阅读

    浅谈噪声源引入对红外传感器性能的影响

    红外传感器是红外成像的核心部件,具有分辨率高,结构简单,帧频高等优点。图1为本文所设计的整个红外传感器测试系统的红外成像过程框图。
    发表于 01-04 09:13 162次阅读
    浅谈噪声源引入对<b class='flag-5'>红外传感</b>器性能的影响

    人体红外传感器工作原理

    人体红外传感器工作原理  人体红外传感器(Passive Infrared Sensor,简称PIR)是一种基于红外辐射技术传感器,常用于
    的头像 发表于 12-08 11:29 1200次阅读

    红外传感器的类型及应用

    红外传感器是一类常用于检测、测量和感应目标的电子器件,通过接收目标发射的红外辐射来实现各种功能。根据其工作原理和应用领域的不同,红外传感器可以分为几种主要类型。本文将对
    的头像 发表于 11-21 18:12 1140次阅读

    基于红外传感技术的汽车气候控制

    电子发烧友网站提供《基于红外传感技术的汽车气候控制.pdf》资料免费下载
    发表于 11-02 09:17 0次下载
    基于<b class='flag-5'>红外传感</b>器<b class='flag-5'>技术</b>的汽车气候控制

    利用微腔Fano共振实现硅基中红外片上气体传感

    红外光谱传感对于不同气体的检测和监测是非常理想的。然而,研究人员期望探索耦合谐振器在中红外传感中的作用,这有望提高这种传感器的性能。
    发表于 08-07 10:40 244次阅读
    <b class='flag-5'>利用</b>微腔Fano共振<b class='flag-5'>实现</b>硅基中<b class='flag-5'>红外</b>片上气体<b class='flag-5'>传感</b>器

    传感器主要类型有哪些 红外传感器结构及测量原理

    红外传感器是传感器中常见的一类,由于红外传感器是检测红外辐射的一类传感器,而自然界中任何物体只要其稳定高于绝对零度都将对外辐射
    发表于 08-05 09:29 2338次阅读
    热<b class='flag-5'>传感</b>器主要类型有哪些 <b class='flag-5'>红外传感</b>器结构及测量原理

    红外雨量计(光学雨量传感器)监测降雨量的优点

    和累计降雨量。 红外雨量计(光学雨量传感器)在监测降雨量的应用 红外雨量计在监测降雨量方面具有以下优点: 1. 准确性高:
    的头像 发表于 07-10 13:19 321次阅读
    <b class='flag-5'>红外</b>雨量计(光学雨量<b class='flag-5'>传感</b>器)<b class='flag-5'>监测</b>降雨量的优点

    双光束红外传感器怎么接线

    双光束红外传感器是一种常用的安防设备,可以用于监测门窗的开关状态,以及检测人体的移动。接线是使用双光束红外传感器的关键步骤之一,正确的接线可以确保传感器的正常工作。下面将介绍双光束
    的头像 发表于 07-07 01:20 1353次阅读

    如何在Arduino上使用红外传感

    电子发烧友网站提供《如何在Arduino上使用红外传感器.zip》资料免费下载
    发表于 06-25 16:18 0次下载
    如何在Arduino上使用<b class='flag-5'>红外传感</b>器

    全面搞懂红外传感器(红外传感器的原理、分类、构造、应用)

    导读:红外传感器是很常用的一类传感器,例如检测温度,很多时候就用红外传感器来测量。本内容共113页PPT,包括了红外传感器的原理、分类、构造,并配多种实物图可以直接了解
    的头像 发表于 06-06 15:27 4587次阅读
    全面搞懂<b class='flag-5'>红外传感</b>器(<b class='flag-5'>红外传感</b>器的原理、分类、构造、应用)

    红外传感器有哪些优势?

    红外传感器凭借其高灵敏度、无接触测量、实时监测、易于集成、高可靠性、工作温度范围广和节能环保等优势,在众多领域得到了广泛的应用。从工业生产、安防监控到智能家居、医疗健康等方面,红外传感器都为我们的生活带来了便捷与安全。
    的头像 发表于 04-19 18:06 986次阅读
    <b class='flag-5'>红外传感</b>器有哪些优势?

    一文读懂红外传感

    一文读懂红外传感红外传感器是利用红外热成像技术感知并测量物体表面温度分布的传感器。它能够将
    的头像 发表于 04-07 15:21 1053次阅读
    一文读懂<b class='flag-5'>红外传感</b>器