DE4309594A1

DE4309594A1 - Monitoring device

Info

Publication number: DE4309594A1
Application number: DE19934309594
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Ueberschaer
Original assignee: UEBERSCHAER HANS JOERG
Current assignee: UEBERSCHAER HANS JOERG
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-29

Abstract

The invention relates to a monitoring device for the growth conditions of a plant, having a measuring sensor which can be introduced into the soil. It exhibits a read-out memory for previously determined measured values of a number of physical variables at the location of a plant as well as transmission means for a read-out part which, for measured-value transmission, can be connected temporarily to the device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a monitoring device specified in the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 39 09 525 A1 ist ein Verfahren und nebst dazugehöriger Gerätetechnik bekannt, mit welchem der Stan dort von Pflanzen hinsichtlich seiner metereologischen Bedingungen überwacht wird und eine Vorhersage der Ent wicklung von Pflanzen ermöglicht werden soll. Dabei werden eine Anzahl auf eine Standardtemperatur normierter Tage, ein Temperaturkoeffizient und ein spezielles Anfangsdatum für die Berechnung einer Vorhersage für eine bestimmte Pflanze festgesetzt. Das verfahrensgemäß benutzte Gerät weist eine Sensoranordnung, mit dem aus mehreren Tempe raturmessungen eine Tagesmitteltemperatur gebildet wird, eine Einstelleinrichtung, die über eine Speicherkarte mit pflanzenspezifischen Daten versorgt wird und eine Vorher sageeinrichtung auf, in der mittels eines Mikrorechners u. a. die Anzahl der auf eine Standardtemperatur normier ten künftigen Tage, die die Pflanze bei einer Standardtem peratur bis zum Erreichen eines bestimmten Entwicklungs standes, beispielsweise bis zum Blühen benötigt, errechnet werden.DE-OS 39 09 525 A1 describes a method and associated equipment technology known with which the Stan there of plants in terms of its metereological Conditions is monitored and a prediction of the ent development of plants should be made possible. In doing so a number of days standardized to a standard temperature, a temperature coefficient and a special start date for calculating a prediction for a particular one Plant set. The device used in accordance with the procedure has a sensor arrangement with which from several tempe a daily mean temperature is formed, an adjustment device with a memory card plant-specific data is supplied and a before sage device in which by means of a microcomputer u. a. the number of normalized to a standard temperature The future days that the plant is at a standard temperature temperature until a certain development is reached stand, for example, needed until flowering become.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß ausschließlich metereologische Daten, insbesondere nur Temperaturwerte, für die Vorhersage der Entwicklung bestimmter Pflanzen herangezogen werden. Dabei werden für das Wachstum der Pflanzen wesentliche individu elle Daten, beispielsweise die Lichtverhältnisse, die Nährstoffkonzentration des Bodens sowie die Bodentempera tur am Standort der Pflanze nicht in die prognostischen Betrachtungen einbezogen.The method known from the prior art has the Disadvantage that only metereological data, especially only temperature values, for predicting the Development of certain plants can be used. Here become essential individual for the growth of the plants all data, for example the lighting conditions, the Soil nutrient concentration and soil temperature not at the location of the plant in the prognostic Considerations included.

Darüberhinaus sind in den Boden einbringbare Meßgeräte für die Ermittlung verschiedener Bodenparameter am Standort einer Pflanze bekannt. Diese Meßmittel ermöglichen jedoch nur die Erfassung vom Momentanwerten. Dadurch ergibt sich der erhebliche Nachteil, daß es erst nach zeitaufwendiger Durchführung und entsprechender Auswertung einer Vielzahl von Einzelmessungen möglich ist, repräsentative Aussagen über die Wachstumsbedingeungen am Standort einer Pflanze zu gelangen.In addition, can be inserted in the ground measuring devices for the determination of various soil parameters at the site known to a plant. However, these measuring means enable only the acquisition of the instantaneous values. This results in the significant disadvantage that it takes time consuming Implementation and corresponding evaluation of a large number of single measurements is possible, representative statements about the growth conditions at the location of a plant to get.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwa chungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu ent wickeln, die eine gleichzeitige Erfassung mehrerer physi kalischer Größen und deren Auswertung ermöglicht, um eine besser begründete Aussage über die am Standort einer Pflanze vorherrschenden Wachstumsbedingungen treffen zu können.Based on the shortcomings of the prior art The invention has for its object an oversight Chungsvorrichtung of the type mentioned ent wrap, the simultaneous detection of several physi calic sizes and their evaluation enables a better reasoned statement about the location of a Plant prevailing growth conditions apply can.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the Claim 1 solved.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß bei Messung und Auswertung der für die Entwicklung einer Nutz- oder Zierpflanze von mehreren, die Bodeneigenschaften und die Beleuchtung in der unmittelbaren Nähe des Standortes der Pflanze betreffenden Kennwerten eine Erfassung über einen längeren Zeitraum mit entsprechender Mittelwertbildung fundiertere und die Wachstumsbedingungen besser repräsen tierende Aussagen zur Verfügung stehen als bei Einzelmes sungen einer metereologischen Größe zu unterschiedlichen Zeiten.The invention includes the knowledge that when measuring and evaluation of for the development of a useful or Ornamental plant of several, the soil characteristics and the Lighting in the immediate vicinity of the location of the Plant-related parameters are recorded via a longer period with corresponding averaging more well-founded and better represented the growth conditions statements are available than for individual measurements solutions of a metereological size to different Times.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung für Wachstumsbedingungen einer Pflanze in eine Meßeinheit und ein Ausleseteil un tergliedert. Dies bietet den erheblichen Vorteil, daß nur die Meßeinheit eine konstruktiv aufwendige, feuchtigkeits sichere Gehäuseausführung notwendig ist und die Meßeinheit eine geringere Baugröße aufweist. Die Verbindung zwischen Meßeinheit und Ausleseteil wird nur zum Zeitpunkt der Meß wertauswertung hergestellt und erfolgt über eine Buch sen/Stecker-Kombination. Die Meßeinheit ist im wesentli chen stabförmig ausgebildet. Sie trägt an einem, in das Erdreich am Standort der Pflanze einbringbaren Ende mehre re Sensoren zur Meßwerterfassung. An dem aus dem Erdreich herausragenden Schaftende der Überwachungseinrichtung ist ein fotoelektrischer Sensor angeordnet, durch den die Hel ligkeit im Pflanzenbereich erfaßt werden kann. Die Spei cherung der analogen Meßwerte erfolgt in einem kapazitiven Speicher.According to the preferred embodiment of the invention is the monitoring device for growing conditions a plant in a measuring unit and a readout part un broken down. This offers the significant advantage that only the measuring unit is structurally complex, damp safe housing design is necessary and the measuring unit has a smaller size. The connection between Measuring unit and readout part is only at the time of measurement value evaluation produced and done via a book sen / plug combination. The measuring unit is essentially Chen rod-shaped. She's wearing one in that Several ends of the soil at the location of the plant re sensors for measured value acquisition. On the one from the ground protruding shaft end of the monitoring device arranged a photoelectric sensor through which the Hel leadenness in the plant area can be detected. The Spei The analog measured values are saved in a capacitive Storage.

Die einzelnen, jeweils einer Meßgröße zugeordneten R-C- Kombinationen des Analogspeichers weisen eine Zeitkonstan te auf, die im Verhältnis zu der Peridiodizität der meß technisch zu erfassenden Ereignisse sehr groß gewählt ist. Dadurch weist der aktuelle, dem Meßwert der jeweiligen Meßgröße entsprechende Ladungszustand des Kondensators in vorteilhafter Weise nur eine vernachlässigbar geringe Schwankungsbreite auf, so daß die Messungen in Verbindung mit der vorab beschriebenen Form der Speicherung besonders gut für eine Tendenzanzeige der Meßwertentwicklung geeig net sind. Das Ausleseteil weist einen geeichten Spannungs messer mit hochohmigem Eingang auf, welcher mittels einer Schaltvorrichtung mit den jeweiligen Buchsen der Meßein heit verbindbar angeordnet ist. The individual R-C Combinations of the analog memory have a constant time te, which is in relation to the periodicity of the measured events to be recorded technically is very large. As a result, the current, the measured value of the respective Measured variable corresponding charge state of the capacitor in advantageously only a negligible amount Fluctuation range so that the measurements in connection especially with the form of storage described above good for a trend display of the measured value development are not. The readout has a calibrated voltage knife with a high-resistance input, which is connected by means of a Switching device with the respective jacks of the measuring unit unit is arranged connectable.

Entsprechend einer günstigen Weiterbildung der Erfindung werden die analogen Meßwerte digitalisiert. Zur Speiche rung ist ein Digitalspeicher, vorzugsweise ein Schiebere gister vorgesehen, das - durch einen Zeitgeber gesteuert - ausgelesen werden kann. Für die temporäre Verbindung zwi schen Meßeinheit und Ausleseteil sind als Übertragungsmit tel zwei Schwingkreise vorgesehen, wobei mittels einer in duktiven Kopplung das Auslesen der in der Meßeinheit ge speicherten Meßwerte vorgenommen wird. Zur Anzeige der ausgelesenen und danach aufbereiteten Meßwerte ist in dem Ausleseteil ein Display vorgesehen.According to a favorable development of the invention the analog measured values are digitized. To the spoke tion is a digital memory, preferably a slide gister provided that - controlled by a timer - can be read out. For the temporary connection between The measuring unit and readout part are used as transmission elements tel two resonant circuits provided, with one in ductive coupling the reading of ge in the measuring unit stored measured values is made. To display the read out and then processed measured values is in the Readout part provided a display.

Da für die Durchführung der Messungen und die Speicherung der entsprechenden Meßwerte nur eine geringe elektrische Leistung erforderlich ist, kann der notwendige Energie bedarf durch ein Solarpaneel gedeckt werden. Das Solarpa neel ist blattförmig ausgebildet und mit dem aus dem Erd reich herausragenden Abschnitt der stabförmigen Meßeinheit verbunden. Es kann gleichzeitig in vorteilhafter Weise zur Handhabung beim Einbringen der Meßeinheit in das Erdreich benutzt werden.As for taking measurements and storing of the corresponding measured values only a small electrical one Power is required, the necessary energy needs to be covered by a solar panel. The solarpa neel is leaf-shaped and with that from the ground protruding section of the rod-shaped measuring unit connected. It can also be used in an advantageous manner Handling when placing the measuring unit in the ground to be used.

Insbesondere günstig bei der dargestellten Erfindung ist, daß die mittlere Spannung an der Solarzelle zum einen den Meßwert für die Beleuchtung bilden kann und dabei anderer seits gleichzeitig die Versorgungsspannung für weitere Meßwertaufnehmer bildet, die mit dem anstehenden Meßwert ihren Widerstand oder eine Spannung ändern, wobei die re sultierende Spannungsquelle mit dem festen oder veränder lichen Widerstand den den analogen Speicher bildenden Kon densator auflädt. Hierbei bildet dann entweder der verän derliche Widerstand oder die veränderliche Gegenspannung diejenige Größe, welche die mittlere Spannung eines zuge ordneten einen anlogen Speicher bildenden Kondensators großer Kapazität beeinflußt.Is particularly favorable in the illustrated invention that the average voltage on the solar cell on the one hand Can form measured value for the lighting and thereby others on the other hand, the supply voltage for others Sensor forms with the pending measured value change their resistance or a voltage, the right resulting voltage source with the fixed or changing resistance to the con forming the analog memory capacitor charges. In this case either changes resistance or changing counter voltage the size that the average tension of a given arranged an analog storage capacitor large capacity affected.

Hierbei ist dann die Periodizität der zeitlichen Änderung der zu erfassenden Signale klein gegen die Zeitkonstante der Meßanordnung. Die genannte Periodizität ergibt sich dabei aus bestimmten Rhythmen, wie sie sich beispielsweise beim Blumengießen, bei der Raumtemperatur oder der tägli chen Belichtung einstellen. Schon nach wenigen Tagen ergibt sich damit ein Mittelwert, der dem langfristigen zeitlichen Mittel gut angenähert ist, so daß sich eine gu te Meßaussage erzielen läßt.Here is the periodicity of the change over time of the signals to be recorded is small versus the time constant the measuring arrangement. The mentioned periodicity results in doing so from certain rhythms, for example when watering flowers, at room temperature or daily adjust the exposure. After just a few days This results in an average value that corresponds to the long-term time means is well approximated, so that a gu te measurement result can be achieved.

Das Auslesen der Meßwerte erfolgt bevorzugt entweder durch unmittelbaren galvanischen Kontakt oder aber durch passive Sendemittel, wie einem elektromagnetischen Schwingkreis, der von extern zum Schwingen angeregt wird und im Takt der auszulesenden Meßsignale bestimmte Eigenschaften (wie Re sonanzfrequenz, Dämpfung etc.) ändert, wobei diese Eigen schaften im Ausleseteil feststell- und registrierbar sind und das ausgelesene Signal bilden.The measurement values are preferably read out either by direct galvanic contact or passive Transmission means, such as an electromagnetic resonant circuit, which is stimulated to vibrate externally and in time with the measurement signals to be read out certain properties (such as Re resonance frequency, damping etc.) changes, whereby this Eigen can be determined and registered in the readout section and form the read signal.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are in the subclaims or are identified below along with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It demonstrate:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in schematisierter Darstellung, Fig. 1 shows a preferred embodiment of the invention in a schematic representation;

Fig. 2 einer günstig Weiterbildung der in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsform, Fig. 2 of a low development of GE in Fig. 1 exhibited embodiment,

Fig. 3 eine vorteilhafte Meß- und Auswerteschaltung für die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 shows an advantageous measuring and evaluating circuit for the embodiment illustrated in Fig. 1 embodiment of the invention,

Fig. 4 eine vorteilhafte Meß- und Auswerteschaltung für die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 shows an advantageous measuring and evaluating circuit for the embodiment illustrated in Fig. 2 embodiment of the invention,

Fig. 5 eine Meßkurve für eine durch die in Fig. 1 ge zeigte Ausführungsform der Erfindung erfaßte, für das Pflanzenwachstum maßgebliche Größe als zeitabhängige grafische Darstellung,5 shows a measurement curve detected. For the by GE in Fig. 1 showed embodiment of the invention, relevant for plant growth in size than time-based graphical representation,

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung in schematisierter Darstellung sowie Fig. 6 shows another embodiment of the invention in a schematic representation as well

Fig. 7 ein Funktionsschema der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 is a functional diagram of the embodiment of the invention shown in Fig. 6.

Die in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Meßeinheit 1 der Überwachungseinrichtung mit im wesentlichen stabför miger Konfiguration weist ein wasserdichtes Gehäuse 18 aus Kunststoff auf, welches sich an einem, in das zu untersuchende Erdreich einzubringenden Ende 19 in vor teilhafter Weise konisch verjüngt, um die Meßeinheit 1 ohne größeren Kraftaufwand in die oberflächennahe Zone des Erdreichs drücken zu können. In diesem Stababschnitt sind die Meßsonden E₁ (Erfassung der Nährstoffkonzentration bzw. des ph-Wertes), E₂ (Bezugselektrode) und E₃ (Erfassung der Bodenfeuchte) sowie ein tem peraturabhängiger Widerstand R_Th (Erfassung der Bodentemperatur) in der Gehäusewandung angeordnet. Am Ende des aus dem Erdreich herausragenden Abschnitts 3 der in die oberflächennahe Bodenzone eingebrachten, stabförmigen Meßeinheit 1 ist ein fotoelektrischer Sensor 12 zur Ermittlung der Helligkeit in der Umgebung der Pflanze vorgesehen. Der Abschnitt 3 ist an seinem freien Ende zu einem zylindrischen Griffstück 23 verdickt, das die Handhabbarkeit der Meßeinheit 1 beim Einbringen oder Herausziehen ins oder aus dem Erdreich. Unterhalb des Griffstücks 23 ist in der Wandung des Gehäuses 18 eine Buchsenleiste 17 vorgesehen über deren Buchsen 16 das Ausleseteil mit seinen Steckern (vergleiche die Positionen 2 und 15 in Fig. 3) angeschlossen wird.In Fig. 1 shown in perspective measuring unit 1 of the monitoring device miger substantially stabför configuration has a waterproof housing 18 of plastic, which in prior part manner conically tapers at a, in the introduced to be examined ground end 19 to the measuring unit 1 to be able to press into the near-surface zone of the soil without great effort. In this rod section, the measuring probes E ₁ (detection of the nutrient concentration or the ph value), E ₂ (reference electrode) and E ₃ (detection of the soil moisture) and a temperature-dependent resistance R _Th (detection of the soil temperature) are arranged in the housing wall. At the end of the section 3 of the rod-shaped measuring unit 1 protruding from the soil and introduced into the near-surface soil zone, a photoelectric sensor 12 is provided for determining the brightness in the vicinity of the plant. The section 3 is thickened at its free end to form a cylindrical handle 23 , which makes the measuring unit 1 manageable when it is introduced or removed from or into the ground. Below the grip piece 23 , a socket strip 17 is provided in the wall of the housing 18 , via whose sockets 16 the read-out part with its plugs is connected (compare positions 2 and 15 in FIG. 3).

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Meßeinheit 1 entsprechend Figur in perspektivischer Darstellung. An dem aus dem Erdreich ragenden Ende 3 der Meßeinheit 1 ist ein quaderförmiges Griffstück 22 vorgese hen, das das Gehäuse 18 durchdringt und in gleicher Ebene beidseitig aus diesem herausragt. Dieses Griffstück ver bessert die Handhabbarkeit der Meßeinheit erheblich und dient gleichzeitig in vorteilhafter Weise der Plazierung eines Solarpaneels 20 an seiner Oberfläche. Zusätzlich ist im Inneren des Griffstücks 22 eine Induktionsschleife 21 angeordnet, welche der Ankopplung eines Ausleseteils zum Auswerten der ermittelten und gespeicherten Meßwerte dient. Fig. 2 shows an advantageous further development of the measuring unit 1 according to figure in perspective view. At the end 3 of the measuring unit 1 protruding from the ground, a cuboid grip 22 is provided which penetrates the housing 18 and protrudes from it on both sides in the same plane. This handle ver improves the manageability of the measuring unit considerably and at the same time advantageously serves to place a solar panel 20 on its surface. In addition, an induction loop 21 is arranged in the interior of the handle 22 , which is used to couple a read-out part for evaluating the determined and stored measured values.

Fig. 3 zeigt ein in schematisierter Form dargestelltes Schaltbild eine Meßeinheit 1 mit dazugehörigem Auslese teil 2 für die Erfassung, Speicherung und Auswertung der durchschnittlichen Werte von Nährstoffkonzentration (bzw. des ph-Wertes), Temperatur und Feuchte des Bodens sowie der Lichtmenge am Standort der hinsichtlich ihrer Wachstumsbedingungen zu untersuchenden Pflanze. Die entsprechenden Sensoren E₁, E₂, E₃ und R_Th sowie der fotoelektrische Sensor 12 sind an ihrem Ausgang jeweils an einen analogen Speicher angeschlossen. Die Analogspeicher sind als R/C-Kombination R₁/C₁, R₂/C₂, R₃/C₃ und R₄/C₄ ausgebildet, wobei die entsprechenden zeitkonstanten Fig. 3 shows a schematic diagram of a measuring unit 1 with associated readout part 2 for the detection, storage and evaluation of the average values of nutrient concentration (or the pH value), temperature and moisture of the soil and the amount of light at the location of regarding the growth conditions of the plant to be examined. The corresponding sensors E ₁ , E ₂ , E ₃ and R _Th and the photoelectric sensor 12 are each connected to an analog memory at their output. The analog memories are designed as an R / C combination R ₁ / C ₁ , R ₂ / C ₂ , R ₃ / C ₃ and R ₄ / C ₄ , the corresponding time constants

T_s = C_n × R_n (n = 1 bis 4)T _s = C _n × R _n (n = 1 to 4)

sind derart gewählt, das ihre Größe eine erheblich grö ßeren Wert aufweist als die Periodizität der Meßgrößen. Dadurch wird auf einfache und zugleich vorteilhafte Weise gewährleistet, daß das ausgelesene Meßergebnis nach weni gen Meßperioden eine hinreichende Genauigkeit aufweist und zur Abschätzung der Entwicklungstendenz der jeweiligen Meßgröße herangezogen werden kann. Das Ausleseteil 2 ist über die Stecker 15 mit den entsprechenden Buchsen 16 der Meßeinheit verbindbar, wenn die Meßwerte ausgewertet wer den sollen. Das Ausleseteil 2 enthält einen hochohmigen Spannungsmesser 13, der mittels eines Nockenschalters 14 an die gewünschte R_n/C_n-Kombination geschaltet werden kann. Durch eine entsprechende Eichung des Span nungsmessers 13 sind die Werte für Bodentemperatur, Feuchte, Nährstoffkonzentration bzw. ph-Wert und die durchschnittliche Helligkeit am Standort der Pflanze direkt ablesbar. are chosen in such a way that their size has a considerably larger value than the periodicity of the measured values. This ensures in a simple and at the same time advantageous manner that the read measurement result has sufficient accuracy after a few measurement periods and can be used to estimate the development tendency of the respective measurement variable. The readout part 2 can be connected via the plug 15 to the corresponding sockets 16 of the measuring unit when the measured values are to be evaluated. The read-out part 2 contains a high-impedance voltmeter 13 which can be switched to the desired R _n / C _n combination by means of a cam switch 14 . The values for soil temperature, moisture, nutrient concentration or pH value and the average brightness at the location of the plant can be read off directly by appropriate calibration of the tension meter 13 .

Fig. 4 zeigt in schematisierter Form das Schaltbild einer günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Überwa chungseinrichtung. Die Speicherung der durch die Meßwert aufnehmer A₁, A₂, A₃ und A₄ erfaßten analogen Meßwerte er folgt in einem digitalen Speicher 5. Dazu ist es erforder lich die Meßwerte zuvor in einem Analog/Digital-Wandler 4 entsprechend aufzubereiten. Dabei werden alle Meßwerte ge meinsam zu einem 32 Bit-Digitalwert zusammengesetzt und können auf einfache Weise in dem als Schieberegister aus gebildeten Speicher 5 parallel abgelegt werden. Die derart digitalisierten Daten können aus dem Speicher nur als pa rallel orientierter Datenblock ausgelesen werden. Um die auf die einzelnen Meßgrößen bezogenen Daten aus lesen zu können, müssen sie zuvor einen Parallel/Serien-Wandler 7 passieren. Der am Ausgang des Wandlers 7 anstehende Daten block besteht aus einer seriellen Bit-Folge und steuert über einen Schalter Bit-weise durch Kapazitätsvariation (Zu- und Abschaltung der Kondensators C₆) die Resonanz frequenz eines passiv umschaltbaren Schwingkreises 9. Der Auslesevorgang wird eingeleitet, indem das Ausleseteil 2 induktiv durch einen aktiven Resonanzmeßkreis 9.1 (Induk tivität 21) eine geringe Energiemenge in den Resonanzkreis 9 (Induktivität L₁) einspeist. Durch Kopplung über die Diode D₁ werden dabei gleichzeitig der Zeitgeber 6 und der Wandler 7 aktiviert. Das Auslesen der im Schieberegister 4 gespeicherten Werte beginnt. Die digitalisierten Meßwerte werden bitweise induktiv über den Resonanzmeßkreis 9.1 des Ausleseteils 2 aus gekoppelt und in einer Verarbeitungsein heit 10 derart aufbereitet, daß sie auf einem Display 11 zur Anzeige gebracht werden können. Fig. 4 shows in schematic form the circuit diagram of a favorable development of the monitoring device according to the invention. The storage of the analog measured values detected by the measurement sensors A ₁ , A ₂ , A ₃ and A _{4 takes place} in a digital memory 5 . For this purpose, it is necessary to prepare the measured values beforehand in an analog / digital converter 4 . All the measured values are combined together to form a 32-bit digital value and can be stored in parallel in the memory 5 formed as a shift register in a simple manner. The data digitized in this way can only be read from the memory as a data block oriented in parallel. In order to be able to read out the data relating to the individual measured variables, they must first pass through a parallel / series converter 7 . The data block pending at the output of the converter 7 consists of a serial bit sequence and controls the resonance frequency of a passively switchable resonant circuit 9 bit-wise via a switch by varying capacitance (switching the capacitor C _{6 on} and off). The readout process is initiated by the readout part 2 inductively feeding a small amount of energy into the resonance circuit 9 (inductance L ₁ ) through an active resonance measuring circuit 9.1 (inductance 21 ). By coupling via the diode D ₁ , the timer 6 and the converter 7 are activated simultaneously. The reading of the values stored in shift register 4 begins. The digitized measured values are inductively coupled bit by bit via the resonance measuring circuit 9.1 of the read-out part 2 and processed in a processing unit 10 such that they can be displayed on a display 11 .

Die in Fig. 5 schematisiert dargestellte Meßkurve 28 zeigt am Beispiel einer Lichtmengenmessung den typischen Spannungsverlauf eines als R/C-Kombination ausgebildeten Analogspeichers (vergleiche die Kombination R₁/C₁ gemäß Fig. 3). Zu Beginn der Messungen wird der Kondensator C₁ durch das Tageslicht aufgeladen und gibt im Verlauf der Nachtstunden einen Teil seiner Ladung ab. Auf- und Entladevorgang verlaufen dabei nach einer e-Funktion. Die Zeitkonstante der Speichereinheit T_s = C₁ × R₁ bestimmt die Steilheit der Aufladekurve 24. Die entsprechende Steilheit des Kurvenverlaufs 25 für den Entladevorgang während der Nachtstunden ergibt sich aus dem Schein widerstand der Kapazität C₁. Wird die Zeitkonstante der Kapazität T_s sehr groß im Verhältnis zur Periodizität der zu untersuchenden Ereignisse (Schwankungen der Helligkeit, der Bodentemperatur usw.) gewählt, so ist der jeweils aktuelle Wert 26 einer untersuchten Größe im "eingeschwun genen Zustand" (symbolisch durch den Zeitbereich 27 darge stellt) hinreichend genau und besitzt nur eine geringe Schwankungsbreite, so daß er zur Tendenzanzeige gut geeig net ist.The measurement curve 28 shown schematically in FIG. 5 shows, using the example of a light quantity measurement, the typical voltage curve of an analog memory designed as an R / C combination (compare the combination R ₁ / C ₁ according to FIG. 3). At the beginning of the measurements, the capacitor C ₁ is charged by daylight and releases part of its charge in the course of the night. The charging and discharging process is based on an e-function. The time constant of the storage unit T _s = C ₁ × R ₁ determines the steepness of the charging curve 24 . The corresponding steepness of the curve 25 for the discharge process during the night results from the apparent resistance of the capacitance C ₁ . If the time constant of the capacitance T _{s is selected to be} very large in relation to the periodicity of the events to be examined (fluctuations in the brightness, the floor temperature, etc.), then the current value 26 of an examined variable is in the "steady state" (symbolically by the time range 27 represents Darge) with sufficient accuracy and has only a small fluctuation range, so that it is well suited to display tendencies.

Der in Fig. 5 gezeigte Kurvenverlauf für Kontrolle der Tendenz des Lichtmengenangebots in einem bestimmten Zeit bereich gilt in analoger Form auch für die weitere, das Pflanzenwachstum beeinflussenden Größe, die durch die Überwachungseinrichtung erfaßbar sind.The curve shown in Fig. 5 for checking the tendency of the amount of light in a certain time range also applies in analog form to the other size influencing plant growth, which can be detected by the monitoring device.

Die in Fig. 6 dargestellte Überwachungseinrichtung ist als gießwasserdichter Steckling 1 ausgebildet und besteht aus zwei Einzelteilen 1a und 1b, die durch eine Steckver bindung gekoppelt werden können. Die Kontaktierung der durch eine Solarzelle (in vorteilhafter Weise gekoppelt mit der Fotozelle 12 zur Lichtmengenmessung) mit Spannung versorgten Meßfühler 30 zur Ermittlung der Bodenfeuchte erfolgt an der Verbindungsstelle der beiden Stecklingsele mente 1a und 1b durch innenliegende Kontakte 29. Der obere Stiel 1a des Stecklings 1 trägt an seiner Unterseite (Verbindungsstelle mit dem Element 1b) eine Bodenplatte 32, die einerseits verhindert, daß der Steckling zu tief in das Erdreich eindringen kann und andererseits auf vor teilhafte Weise als Gegenhalt dient, wenn das Stecklingso berteil 1a abgezogen werden soll. Im oberen Abschnitt 1a des Stecklings 1 sind weiterhin Meßmittel zur Ermittlung der Luftfeuchte 34 (mit einer Abtropfkante für sich mög licherweise bildendes Kondensat) und der Lufttemperatur 35 vorgesehen. Um bei der Ermittlung der Lufttemperatur den Meßfehler gering zu halten, weist die Meßstelle zur Solar zelle einen ausreichend großen Abstand auf.The monitoring device shown in Fig. 6 is designed as a water-tight cuttings 1 and consists of two individual parts 1 a and 1 b, which can be coupled by a fastex connection. The contacting of the sensor 30, which is supplied with voltage by a solar cell (advantageously coupled to the photocell 12 for measuring the amount of light), for determining the soil moisture takes place at the junction of the two cuttings elements 1 a and 1 b by internal contacts 29 . The upper stem 1 a of the cuttings 1 carries on its underside (junction with the element 1 b) a bottom plate 32 , which on the one hand prevents the cuttings from penetrating too deeply into the ground and on the other hand serves as a counterpart in an advantageous manner if that Stecklingso upper part 1 a should be deducted. In the upper section 1 a of the cuttings 1 , measuring means for determining the air humidity 34 (with a drip edge for possible condensate forming) and the air temperature 35 are also provided. In order to keep the measurement error low when determining the air temperature, the measuring point is at a sufficiently large distance from the solar cell.

Die außen angebrachten Rippen 33 beugen einem, die Messun gen ebenfalls negativ beeinflussenden Wärmestau vor. Die Elemente 1a und 1b des Stecklings 1 sind flexibel ausge bildet und in unterschiedlichen Längen herstellbar, so daß die Maße des Stecklings 1 auf einfache und zugleich vor teilhafter Weise der Tiefe des Wurzelbereichs der ver schiedenen Pflanzen angepaßt werden kann. Fig. 7 zeigt in schematisierter Form ein Funktionsdiagramm des Datenflus ses der Überwachungseinrichtung gemäß Fig. 6, wobei sich die Einzelheiten aus der Beschriftung ergeben. Im Hauptge rät sind Sollwerte für verschiedene Pflanzensorten fest einprogrammiert, wobei durch Vergleich mit den eingelese nen Meßwerten aus dem Steckling eine Gut/Schlecht-Anzeige erfolgen kann.The ribs 33 on the outside prevent heat build-up, which also negatively influences the measurements. The elements 1 a and 1 b of the cuttings 1 are formed out flexibly and can be produced in different lengths, so that the dimensions of the cuttings 1 can be adapted to the depth of the root region of the different plants in a simple and at the same time advantageous manner. FIG. 7 shows a functional diagram of the data flow of the monitoring device according to FIG. 6 in schematic form, the details being given in the labeling. In the main unit, setpoints for various plant varieties are permanently programmed, and a good / bad display can be made by comparing the readings from the cutting.

Bei einem anderen - nicht dargestellten Ausführungsbei spiel - sind die Stecklinge für jede Pflanzensorte spe ziell vorbereitet, wobei bei einteiliger Ausführung des "Stecklings" Spannungsdiskriminatoren, welche die Über- bzw. Unterschreitung eines vorgegebenen Sollwertes durch nachgeschaltete LCD-Segmente anzeigen, außerhalb des in das Erdreich einzubringenden Teils des Stecklings vorgese hen sind. Diese Variante ist insbesondere für eine Ausfüh rung geeignet, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Gegeben enfalls kann auch eine Umschaltvorrichtung für die Ermitt lung von Meßwerten für verschiedene Pflanzensorten vorge sehen werden, wobei durch Betätigung dieser Umschaltvor richtung die Sollwerte, welche die Vergleichswerte für die ermittelten Spannungswerte bilden entsprechend der ausge wählten Pflanzensorte verändert werden.In another - not shown in the exemplary embodiment - the cuttings are specially prepared for each plant type, whereby in the case of one-piece execution of the "cuttings" voltage discriminators, which indicate the exceeding or falling below a predetermined target value by downstream LCD segments, outside of that in the Part of the cuttings to be brought into the soil are provided. This variant is particularly suitable for an embodiment as shown in FIG. 4. If necessary, a switchover device for the determination of measured values for different plant varieties can be seen, and by actuating this switchover device the setpoints which form the comparison values for the determined voltage values are changed in accordance with the selected plant variety.

Bei einer anderen günstigen Ausführungsform der Erfindung ist ein Schalter vorgesehen, welcher ein Zurücksetzen der Speicher beim Einsetzen in das Erdreich ermöglicht. Bevor zugt ist ein derartiger Schalter in Form eines Drucksen sors in die Spitze des Stecklings integriert und wird durch den beim Einstechen in das Erdreich verursachten Druck betätigt, so daß beim Einbringen des Stecklings sämtliche vorherigen Meßwerte gelöscht werden.In another cheap embodiment of the invention a switch is provided which resets the Storage possible when inserted into the ground. Before is such a switch in the form of a pressure and integrated into the tip of the cutting caused by the puncture into the ground Pressed so that when inserting the cutting all previous measured values are deleted.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not restricted in its implementation to the preferred embodiment given above game. Rather, a number of variants are conceivable which of the solution shown also in principle makes use of different types.

Claims

1. Monitoring device for the growth conditions of a plant with a sensor which can be introduced into the soil at the respective stan of the plants, characterized by

- A measuring unit ( 1 ) with an externally readable memory for previously determined measured values, and
- Transmission means ( 9 , 9.1 , 15 , 16 , 17 ) for a read-out part ( 2 ) which can be temporarily connected to the measuring unit ( 1 ) for the transmission of measured values.

2. Monitoring device according to claim 1, there characterized by that the memory to record measured values determined at the same time different physical or chemical parameters det.

3. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that a solar cell ( 20 ) is provided for energy supply to the measuring unit ( 1 ).

4. Monitoring device according to claim 1, characterized in that in the measuring unit ( 1 ) at least one sensor for detecting the floor temperature, the nutrient concentration in the soil, the pH of the soil, the soil moisture and / or the lighting at the site the plant are provided.

5. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the readable memory is designed as a digital memory ( 5 ).

6. Monitoring device according to claim 5, characterized in that a shift register is provided as digital memory ( 5 ).

7. Monitoring device according to one of claims 5 and 6, characterized in that the reading of the memory ( 5 ) is clock-controlled and the digital memory can be reset by an external signal.

8. Monitoring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that An analog memory is provided as a readable memory is.

9. Monitoring device according to claim 8, characterized in that the memory consists of at least one capacitor (C _n ) for a measured variable to be recorded, in particular no additional electronic circuit is provided which is operated from an exhaustive energy source.

10. Monitoring device according to claim 9, characterized in that the reading of the memory is carried out with a high-resistance voltmeter ( 13 ) and the memory is discharged for resetting.

11. Monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring unit ( 1 ) is designed as a closed capsule which can be introduced into the bottom zone near the surface.

12. Monitoring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the measuring unit ( 1 ) has the shape of a stem, a sheet-shaped solar cell ( 20 ) being provided at one end of the stem.

13. Monitoring device according to claim 5, characterized in that the digital memory has a resonant circuit arrangement ( 9 ) which can be excited from the read-out part ( 2 ) and is measured periodically for polling.

14. Monitoring device according to claim 11, characterized in that the capsule has a waterproof plastic housing ( 18 ).

15. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the transmission means a socket / plug combination ( 15 , 16 ) or a non-contact coupling devices ( 9 , 9.1 ) are easily seen.

16. Monitoring device according to claim 14, characterized in that the contact freely connectable devices are designed as a passive resonant circuit ( 9 ) or resonance measuring circuit ( 9.1 ) with variable during transmission and externally detectable electrical properties.

17. Monitoring device according to one of claims 7 and 8, characterized in that the time constant T _s = C _n × R _{n of} the analog memory is selected to be substantially greater than the periodicity of the change over time in the quantities to be recorded.

18. Monitoring device according to one of the preceding Claims, characterized, that the average voltage on the solar cell on the one hand Measured value for the lighting and on the other hand the Supply voltage for further transducers with the upcoming measured value their resistance or a span Change voltage, the resulting voltage source with the fixed or variable resistance of the analog Charging memory-forming capacitor.