近红外叶片水分无损检测系统设计与试验

玉米叶片水分含量是玉米生长过程中的重要生理指标，近红外线水分仪能够有效检测玉米叶片含水率。传统近红外水分仪存在功耗大、成本高等不足，为此使用1450 nm的红外二极管作为光源，设计基于STM32的便携式近红外玉米叶片水分无损检测系统。首先设计检测系统，包括光源电路、信号调理电路、STM32最小系统、电源电路等。然后对近红外水分仪进行水分标定，采集叶片吸收光和叶片实际水分含量，建立光吸收率与叶片含水率的线性拟合函数，并将拟合函数写入STM32小型系统。最后对水分检测仪进行测试，测量并实时显示叶片含水率。对玉米叶片的试验结果表明，光吸收率和叶片含水率耦合模型建模集相关系数Rc为0.8019,RMSEC为0.51，测试集最大测量误差1.80%，测量误差平均值为0.964%，可以满足农业生产要求。搭建的系统具有检测速度快、体积小、低成本的优点，可为研究近红外的光谱检测仪器提供理论参考和技术支持。