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用在环境研究中的CANopen

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        当马克斯·普朗克学会(MPI)的科学家们在执行“生物多样性”项目时,他们面临着测量并收集数据的艰巨任务。“生物多样性”项目是对动植物之间复杂的相关性展开研究,因此它对于生态系统的机能非常重要。这种相互作用遵循着不可预测的模式,也不能用简单的数学方法进行描述。某些环境因素的变化可能会带来全新的种群地理分布格局,并造成生态系统内不同的物种组合。这些相关性正是位于德国耶拿的马克斯·普朗克生物化学研究所的科学家们所要研究的课题。在他们研究的重大课题中,其中一个便是:植物的多样性会影响生态系统的生产速率吗?在2003年的春季,科学家们在耶拿附近的萨勒河河谷启动了一个项目,迄今为止,该项目在规模和时间上均超过了近10年以来的所有其它项目。在相当于13个足球场大的地面上,科学家们种植了400多块草坪,播种了495种不同的草甸植物群落。为进行实验,需要大量的传感器和泵,用于测量和控制对草坪环境造成的影响。

        由于范围宽广,选用了分散型的测量系统;所有的通讯都通过CANopen完成。在总长度超过4,500 m的四个独立的CAN网络中,总共安装了220个土壤温度传感器、110个土壤水电压传感器、25个压力传感器、22个空气温度与湿度传感器以及22个地表温度传感器。另外需要25台泵来调节土壤的水分含量。测量模块和控制模块均适合在室外的环境条件下使用,也能满足长时间使用对于精度和稳定性的严格要求。可以通过软件将模拟采集模块的四个输入配置为各自的传感器类型。除了传感器收集到的技术数据外,它们的可靠性也为科学家们留下了深刻的印象:“即使闪电击中地面也不会破坏系统工作。通过海量的测量数据,您可以知道到达地面的能量有多么巨大。”借助CANopen,MPI能够“聆听青草生长的声音”。

来源:CAN简讯,2005年3月

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