DE102012107319B4

DE102012107319B4 - Passives Messsystem

Info

Publication number: DE102012107319B4
Application number: DE201210107319
Authority: DE
Inventors: Tobias Haas
Original assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: WO2014023810A1; DE102012107319A1

Abstract

Passives Messsystem zur Erfassung des Stickstoffgehalts von Pflanzen, mit einem Einstrahlkopf (4) zur Erfassung der Einstrahlung aus der Umgebung und einem Reflexionskopf (6) zur Erfassung eines von der Pflanze reflektierten Strahlungsanteils, einer Signalverarbeitungseinheit (8) zur Verarbeitung der über die Köpfe erfassten Messsignale, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Köpfe als MEMS-Spektrometer ausgeführt sind, denen gemeinsam die Signalverarbeitungseinheit (8) zugeordnet ist, und dass ein gemeinsames Gehäuse (2) die Köpfe und die Signalverarbeitungseinheit (8) aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein passives Messsystem zur Erfassung des Nährstoffstatus von Pflanzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es gehen immer mehr landwirtschaftliche Betriebe dazu über, durch gezieltes teilflächenspezifisches Ausbringen von Dünger, den Ertrag im Pflanzenbau zu steigern und gleichzeitig Kosten für teure Düngemittel zu sparen. Eine wesentliche Grundlage eines derartigen „precision farming” ist die Kenntnis des Nährstoffstatus der Pflanzen.
So bietet die Anmelderin unter dem Namen „MiniVeg” eine Sensoreinheit an, bei der der Nährstoffstatus, d. h. der Stickstoffgehalt von Kulturpflanzen berührungslos gemessen wird. Dabei wird über einen Laser das in den Pflanzen enthaltene Chlorophyll zur Fluoreszenz angeregt. Die Detektion dieses charakteristischen „Eigenleuchtens” der Pflanze erlaubt dann Rückschlüsse auf deren Nährstoffversorgungszustand. In Abhängigkeit von diesen Signalen wird dann der Nährstoffbedarf der Pflanze im jeweiligen Schlag berechnet und dementsprechend der Dünger ausgebracht. Dieses System ist beispielsweise in der DE 10 2008 005 191 beschrieben.
Es handelt sich hierbei um einen so genannten aktiven Sensor, bei dem die Pflanze mit einer künstlichen Lichtquelle mit einer Strahlung eines vorbestimmten Spektrums beaufschlagt wird und dann die reflektierte Strahlung über einen geeigneten Sensor erfasst wird.
Ähnliche aktive Messsysteme mit künstlichen Lichtquellen und Analyse der reflektierten Strahlung sind in der US 4,986,655 und der US 4,295,042 beschrieben. In der EP 2 158 801 A1 ist eine Sensoreinheit erläutert, bei der neben dem künstlichen Licht auch Einfluss von natürlichem Umgebungslicht beachtet wird. Dieser Einfluss wird als Störgröße angesehen und soll dementsprechend minimiert werden.
Aus der WO 2012/001171 A1 ist ein Messsystem und ein Verfahren zur Bestimmung eines Stickstoffgehalts von Pflanzen bekannt mit einem Einstrahlkopf zur Erfassung der Einstrahlung aus der Umgebung und einem Reflexionskopf zur Erfassung dines von einer Pflanze reflektierten Strahlungsanteils der Einstrahlung aus der Umgebung. Um dabei den vorrichtungsmäßigen Aufwand zu minimieren, ist eine zwischen den Köpfen angeordnete Filterscheibe mit einer Vielzahl von Filtersegmenten mit unterschiedlichen Bandpasslängen vorgesehen, die nacheinander in den Strahlengang bewegbar sind.
Die US 6 052 187 A betrifft eine Vorrichtung zum zur Verfügungstellen eines hyperspektralen Reflektionsspektrums, einer hyperspektralen Depolarisation und eines hyperspektralen Fluoreszenzspektrums in einem tragbaren Instrument zur Fernerkundung. Die Vorrichtung kann einen weiten Bereich fernerkundeter Daten von optischen Eigenschaften liefern und kann von Landwirten als Werkzeug zur Bestimmung des Stickstoffgehalts in Feldfrüchten zur Optimierung einer Düngerausbringung verwendet werden.
Die US 5 567 947 A offenbart einen Spektralliniendiskriminator zum passiven Erfassen einer Fluoreszenz, wobei ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen einer Fluoreszenz von sonnenbeschienenen Pflanzen auf einer Spektrallinienunterscheidung basiert, die eine A-Band- und eine B-Band-Absorption atmosphärischen Sauerstoffs verwendet. Dabei wird Licht inklusive gestreuten Sonnenlichts und der Fluoreszenz von Chlorophyll durch einen optischen Zerhacker in eine Kammer mit unter Niederdruck stehendem hochreinen Sauerstoff geleitet. Der Sauerstoff absorbiert die A-Band- und B-Band-Wellenlängen und wenn der Zerhacker geschlossen ist, ist das absorbierte Licht als Fluoreszenz in einen Detektor weitergeleitet. Die Intensität der Fluoreszenz des Sauerstoffs ist proportional zu der Intensität der Fluoreszenz von der Pflanze.
Aus der DE 10 2005 050 302 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt zum berührungslosen Ermitteln des aktuellen Ernährungszustandes eines Pflanzenbestandes und zum Verarbeiten dieser Informationen zu Düngeempfehlungen. Um dies ohne speziell dafür entwickelte Messgeräte zu erreichen, wird von einem Teil des Pflanzenbestandes mindestens ein digitales Bild aufgenommen, aus welchem der aktuelle Ernährungszustand durch eine Bildanalyse ermittelt wird und aus letzterem die Düngempfehlung abgeleitet wird.
Die DE 100 02 880 C1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kontrollieren und Beeinflussen des Pflanzenzustandes durch Pflanzenzustandsinformationen, insbesondere zum bedarfsgerechten und teilflächenspezifischen Ausbringen und Verteilen von Pflanzenbehandlungsmitteln. Die Pflanzen werden direkt (aktiv) und indirekt (passiv) beleuchtet und entsprechende Reflexions- und Fluoreszenzspektren erzeugt, die mit einem Referenzspektrum der Pflanze verglichen werden. Aus der festgestellten Abweichung wird das Ausbringen der Behandlungsmittel teilflächenspezifisch gesteuert.
In den Druckschriften WO 00/13478 A1 und EP 1 411 758 B1 werden passive Sensoreinheiten beschrieben, bei denen die Reflektion des natürlichen Lichtes zur Bestimmung des Chlorophyllgehaltes genutzt wird. Ein Vorteil derartiger Passivsysteme besteht darin, dass aufgrund des Wegfalls künstlichen Lichtquelle der vorrichtungstechnische Aufwand geringer ist. Ein gewisser Nachteil besteht darin, dass die Einstrahlung witterungsabhängig ist und somit stark in der Intensität variieren kann. Dies lässt sich jedoch durch geeignete Auslegung der optischen Bauelemente des die Einstrahlung messenden Kopfes und des die Reflektion messenden Kopfes und durch geeignete rechnerische Auswertung kompensieren.
Zur automatischen Düngerausbringung werden derartige Sensoreinheiten auf einen Geräteträger an einem Schlepper oder dergleichen befestigt, wobei dann über geeignete Schnittstellen die aufgenommenen Messsignale zur Auswertung an einen Jobrechner übertragen werden. Problematisch dabei ist, dass diese Sensoreinheiten bei Überfahren des Teilschlags erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, die zu einer Schädigung der Komponenten und somit zu Messfehlern führen können. Ein weiterer Nachteil der bekannten Komponenten besteht darin, dass der Bauraum für den die Einstrahlung messenden Einstrahlkopf und für den den Reflexionsanteil messenden Reflexionskopf und den Signalprozessor zur Datenverarbeitung erheblich ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein passives Messsystem zu schaffen, mit dem bei kompaktem Aufbau die Messgenauigkeit auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch ein passives Messsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße passive Messsystem dient zur Erfassung des Stickstoffgehaltes von Pflanzen und hat einen Einstrahlkopf zur Erfassung der Einstrahlung aus der Umgebung, einen Reflexionskopf zur Erfassung eines von der Pflanze reflektierten Strahlungsanteils der Einstrahlung aus der Umgebung und eine Signalverarbeitungseinheit zur Verarbeitung der über den Einstrahlkopf und den Reflexionskopf erfassten Messsignale. Erfindungsgemäß sind beide Köpfe (Einstrahlkopf, Reflexionskopf) in MEMS-Bauweise (Mikro-Elektro-Mechanisches-System) ausgeführt und lässt sich so sehr kompakt gestalten. Die beiden Köpfe und die zugeordnete Signalverarbeitungseinheit sind in einem gemeinsamen, sehr kompakten Gehäuse aufgenommen.
Derartige MEMS-Elemente werden üblicher Weise durch Anwendung von optischen Dünnschicht-Verfahren gefertigt, wobei die optischen Bauelemente mehrere Funktionselemente in sich vereinen uns somit sehr kompakt und unempfindlich gegen äußere Einflüsse ausgeführt werden können. Durch die Verwendung eines einzigen Gehäuses für die gesamte Einheit kann dieses mit einem minimalen Bauraum ausgeführt werden, so dass das Messsystem sowohl für Handbetrieb als auch für eine einfache Montage an einem Ackerschlepper ausgelegt werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Signalverarbeitungseinheit auf einer Platine ausgebildet, die auch den Einstrahlkopf und den Reflexionskopf trägt. Die Köpfe und die Platine sind somit als bauliche Einheit ausgeführt. Durch die direkte Kontaktierung der Köpfe mit der Platine kann der Aufwand zur Signalübertragung und zur Stromversorgung der Halbleiterbauelemente wesentlich verringert werden. Die Anmelderin behält sich vor, auf die Ausbildung der Köpfe und der Signalverarbeitungseinheit (Signalprozessor) als bauliche, sozusagen einstückig handlebare, Einheit einen eigenen unabhängigen Anspruch zu richten.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Einstrahlkopf und der Reflexionskopf um 180° versetzt an den beiden Großflächen der Platine befestigt sind, so dass sich ein sehr einfacher struktureller Aufbau ergibt.
Der Aufwand lässt sich weiter minimieren, wenn die beiden Köpfe baugleich ausgeführt sind.
Bei einer sehr einfach aufgebauten Lösung ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse lediglich eine Eintrittsöffnung für die Einstrahlung und eine Eintrittsöffnung für die reflektierte Strahlung ausgeführt ist, die dann entsprechend an einander gegenüber liegenden Flächenabschnitten des Gehäuses ausgebildet sind.
Diese Eintrittsöffnungen können durch geeignete optische Elemente, beispielsweise einstrahlseitig durch eine Diffusorscheibe und pflanzenseitig durch ein die Reflektion minimierendes Eintrittsfenster vorgesehen werden, die gleichzeitig auch die optischen Bauelemente der Sensoreinheit gegen äußere Einflüsse, beispielsweise gegen Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz schützen.
Bei einem sehr einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass diese beiden entgegengesetzt orientierten Eintrittsöffnungen an zwei Parallelwandungen des Gehäuses ausgebildet sind, die vorzugsweise parallel zur Platinenebene verlaufen.
Diese Parallelwandungen sind bei einem im Aufbau sehr einfachen Ausführungsbeispiel als Großflächen eines etwa quaderförmigen Gehäuses ausgebildet.
Die Signalverarbeitungseinheit kann mit einer Schnittstelle zur Signalübertragung an ein übergeordnetes System, beispielsweise den Jobrechner des Ackerschleppers ausgeführt sein. Diese Schnittstelle kann beispielsweise als Bluetooth-Schnittstelle, als CAN- oder ISO-Bus ausgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich aufgrund ihres kompakten Aufbaus sowohl an einem Fahrzeug befestigen als auch als Handspektrometer verwenden.
Bei einem bevorzugen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden in etwa baugleichen Köpfe als CMOS- oder CCD-Bildsensor ausgeführt.
In dem Fall, in dem das Messsystem an einem Fahrzeug befestigt werden kann, ist am Gehäuse eine geeignete Halterung vorgesehen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung des Grundaufbaus eines erfindungsgemäßen Messsystems;
2 ein Funktionsschema eines MEMS-Spektrometers des Messsystems aus 1;
3 eine Draufsicht auf eine konkrete Ausgestaltung eines Messsystems gemäß 1;
4 eine Unteransicht des Messsystems aus 3 und
5 eine Ansicht des Messsystems bei geöffnetem Gehäuse.
Das im Folgenden erläuterte Messsystem kann als Handmesssystem (Handspektrometer) oder aber auch als an einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug, beispielsweise einem Ackerschlepper befestigtes Messsystem ausgeführt sein. Gemäß der schematischen Darstellung in 1 hat dieses Messsystem 1 ein teilbares Gehäuse 2, in dem ein Einstrahlkopf 4 und ein Reflexionskopf 6 aufgenommen sind, denen eine gemeinsame Signalverarbeitungseinheit 8 zugeordnet ist. Die Köpfe 4, 6 und die Signalverarbeitungseinheit 8 sind als bauliche Einheit ausgeführt. Im Gehäuse 2 ist eine Eintrittsöffnung 10 für die vom Umgebungslicht her resultierende Einstrahlung 12 sowie eine weitere, entgegengesetzt orientierte Eintrittsöffnung 14 für den von der Kulturpflanze 16 reflektierten Strahlungsanteil 18.
Die Bauelemente der Signalverarbeitungseinheit 8 sind auf einer Platine 20 angeordnet und über diese kontaktiert, die auch den Einstrahlkopf 4 und den Reflexionskopf 6 trägt. Gemäß der Darstellung in 1 sind die beiden Köpfe 4, 6 etwa in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, wobei die Köpfe 4, 6 in dieser Ebene in Blickrichtung versetzt zu einander liegen und so angeordnet sind, dass sie in der Darstellung gemäß 1 nach oben, zum einstrahlenden Licht hin und nach unten, zur Pflanze hin orientiert sind. Prinzipiell ist es auch möglich, die Köpfe auf einer gemeinsamen Achse 22 anzuordnen.
2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines derartigen MEMS-Spektrometers, wie es für den Einstrahlkopf 4 und den Reflexionskopf 6 verwendet wird. Beide Bauelemente sind im Wesentlichen baugleich ausgeführt, so dass der Aufbau der Einheit denkbar einfach gehalten ist. Ein derartiges MEMS-Spektrometer hat eine auf einem Substrat 24 angeordnete Linse 26, auf der durch Ätzen oder Drucken ein Beugungsgitter 28 aufgebracht ist. Oberhalb des Substrates 24 ist ein CMOS-Bildsensor 30 vorgesehen. Die zu analysierende Strahlung, beispielsweise die Einstrahlung 12, trifft durch einen in einem Sensorgehäuse 32 ausgebildeten Schlitz 34 in das Spektrometer ein und trifft dann durch das lichtdurchlässige Substrat 24 und die Linse 26 hindurch auf das Beugungsgitter 28 und wird dann entsprechend ihrer Spektralanteile gebeugt. Diese sind in der Darstellung gemäß 2 mit unterschiedlichen Pfeilen gekennzeichnet. Die Linse 26 und das Beugungsgitter 28 sind so ausgelegt, dass die spektrale Anteilen auf den Detektor, im vorliegenden Fall den CMOS-Bildsensor 30 gerichtet werden. Anstelle eines derartigen CMOS-Sensors kann auch ein anderes Bauelement, beispielsweise ein CCD-Sensor verwendet werden.
Die in 2 in unterschiedlichen Strichtypen dargestellten spektralen Anteile 34 können dann über den Bildsensor 30 simultan erfasst und ausgewertet werden. Die Signalverarbeitung erfolgt dann in an sich bekannter Weise über die Signalverarbeitungseinheit 8, von der dann über eine geeignete Schnittstelle, beispielsweise Bluetooth, CAN-Bus oder RS232 die berechneten Signale an einen Jobrechner weitergegeben werden, indem anhand von Kennlinien, etc. aus dem für den Stickstoffgehalt charakteristischen spektralen Anteil der gebeugten Strahlung ein Vegetationsindex berechnet und dann mit Hilfe dieses Vegetationsindex aus Kennlinien eine Düngermenge errechnet wird. In Abhängigkeit von dieser Düngermenge wird dann ein Düngerdosierer angesteuert, um die Düngermenge teilflächenspezifisch im Teilschlag auszubringen.
Die Messfahrt und das Ausbringen von der Düngermenge müssen nicht gleichzeitig erfolgen, da über geeignete Systeme, beispielsweise über GPS-Geräte die Messwerte der exakten Position im Teilschlag zugeordnet werden können und entsprechend der Dünger dann ausgebracht werden kann.
Wie erläutert, werden zwei der in 2 prinzipiell dargestellten MEMS-Spektrometer um 180° versetzt an der Platine 20 angeordnet und direkt kontaktiert.
In der Darstellung gemäß 1 ist ein seitlicher Anschluss 35 vorgesehen, über den beispielsweise die Stromversorgung erfolgt. Prinzipiell kann über diesen Anschluss 35 auch die Signalübertragung zu dem übergeordneten System erfolgen.
Die Einstrahlung wird mit der Rückstrahlung über die Signalverarbeitungseinheit 8 ins Verhältnis gesetzt und mit einem Weißabgleich verrechnet. Diese Vorgehensweise ist im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Die 3 bis 5 zeigen eine konkrete Lösung des in 1 dargestellten Systems.
3 zeigt eine Draufsicht auf das Gehäuse 2. Dementsprechend ist dieses etwa quaderförmig mit der in 3 oben liegenden Großfläche 36 ausgebildet, in der die zur Einstrahlung hin gerichtete Eintrittsöffnung 10 ausgebildet ist. Diese Eintrittsöffnung 10 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Diffusorscheibe 38 überdeckt. Erkennbar in der Darstellung gemäß 3 ist auch der seitliche Anschluss 35.
4 zeigt die Unteransicht auf das Gehäuse 2. In dieser Darstellung sieht man eine untere Großfläche 42, in der die Eintrittsöffnung 14 ausgebildet ist. Diese Eintrittsöffnung 14 ist bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Eintrittsfensters 40 überdeckt, so dass das Innere des Gehäuses 32 gegen äußere Einflüsse geschützt ist. Die Position der einstrahlungsseitigen Eintrittsöffnung 10 ist gestrichelt angedeutet – man sieht den Versatz der beiden Eintrittöffnungen 10, 14.
5 zeigt das geöffnete Gehäuse. Man erkennt den seitlichen Anschluss 35 mit der Stromzuführung und einigen Signalleitungen, die zur Schnittstelle führen. Weiterhin sichtbar ist die Signalverarbeitungseinheit 8, deren Bauelemente beispielsweise in SMD-Technologie auf einer Platine 20 angeordnet und über diese kontaktiert sind. Diese Platine 20 trägt auch die beiden einander gegenüber liegenden Köpfe 4, 6, die – wie erläutert – jeweils als MEMS-Spektrometer ausgeführt sind. In der Darstellung gemäß
5 sieht man den zur Einstrahlung hin gerichteten Reflexionskopf 4 mit dem diesen umgebenden sehr kompakten Sensorgehäuse 32. Erkennbar ist auch eine Art Eintrittsausnehmung des Sensorgehäuses 32, unter der der oben erwähnte Schlitz 34 angeordnet ist. Der Einstrahlkopf 6 ist dann entsprechend versetzt an der Unterseite der Platine 20 angeordnet.
Der erfindungsgemäße Aufbau ist deutlich kompakter und unanfälliger gegen äußere Einflüsse als die komplexen Sensoreinheiten des Standes der Technik. Die Bauelemente wie Signalverarbeitungseinheit 20 und die beiden Köpfe 4, 6 können äußerst preisgünstig in Halbleiterbauweise ausgeführt werden, so dass auch die Herstellkosten für das Messsystem minimal sind. Besonders vorteilhaft ist, dass der Reflektionskopf 6, der Einstrahlkopf 4 und die Signalverarbeitung als bauliche Einheit ausgeführt sind, die sehr kompakt mit minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand herstellbar und werksseitig vor dem Einbau ins Gehäuse 2 kalibrierbar ist oder getestet werden kann. Das teilbare Gehäuse 2 ist so ausgeführt, dass die dargestellte bauliche Einheit wasser- und staubgeschützt aufgenommen ist, so dass eine Beeinträchtigung durch äußere Einflüsse praktisch ausgeschlossen werden kann.
Das glattflächige Äußere des quaderförmigen Gehäuses ermöglicht eine äußerst einfache Reinigung so dass die Sensoreinheit während des Einsatzes nicht verunreinigt wird.
Wie erläutert, kann dieses Gehäuse 2 sehr einfach an einem Geräteträger eines Ackerschleppers befestigt werden. Prinzipiell ist es jedoch auch als Handspektrometer ausführbar, wobei dann eine eigene Energieversorgung vorgesehen werden sollte.
Selbstverständlich sind auch andere Gehäusegeometrien verwendbar. Die Abmessungen des Gehäuses sind äußerst kompakt, da beispielsweise die maximale Länge der Köpfe 4, 6 etwa 30 mm, die Breite etwa 17 mm und die Höhe etwa 13 mm beträgt. Die Platine 20 lässt sich ebenfalls äußerst kompakt ausführen, wobei die Platinenabmessungen, wie aus 5 ersichtlich, in etwa das Drei- bis Vierfache der entsprechenden Abmessung des MEMS-Spektrometers betragen können. Die Abmessungen des Gehäuses entsprechen in der Ansicht gemäß den 3 bis 5 etwa denjenigen der Platine 20.
Offenbart ist ein passives Messsystem zur Erfassung des Nährstoffstatus einer Kulturpflanze mit einem Messkopf und einem Reflexionskopf, die als bauliche Einheit gemeinsam mit einer Signalverarbeitungseinheit in einem Gehäuse aufgenommen sind.
Bezugszeichenliste

1: Messsystem
2: Gehäuse
4: Einstrahlkopf
6: Reflexionskopf
8: Signalverarbeitungseinheit
10: Eintrittsöffnung
12: Einstrahlung
14: Eintrittsöffnung
16: Pflanze
18: reflektierter Strahlungsanteil
20: Platine
22: Achse
24: Substrat
26: Linse
28: Beugungsgitter
30: Bildsensor
32: Sensorgehäuse
34: Beugungsgitter
35: Anschluss
36: Großfläche
38: Diffusorscheibe
40: Eintrittsfenster
42: Großfläche

Claims

Passives Messsystem zur Erfassung des Stickstoffgehalts von Pflanzen, mit einem Einstrahlkopf (4) zur Erfassung der Einstrahlung aus der Umgebung und einem Reflexionskopf (6) zur Erfassung eines von der Pflanze reflektierten Strahlungsanteils, einer Signalverarbeitungseinheit (8) zur Verarbeitung der über die Köpfe erfassten Messsignale, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Köpfe als MEMS-Spektrometer ausgeführt sind, denen gemeinsam die Signalverarbeitungseinheit (8) zugeordnet ist, und dass ein gemeinsames Gehäuse (2) die Köpfe und die Signalverarbeitungseinheit (8) aufnimmt.
Messsystem nach Patentanspruch 1, wobei die Signalverarbeitungseinheit (8) und die beiden Köpfe als bauliche Einheit ausgeführt sind.
Messsystem nach Patentanspruch 2, wobei die Köpfe um 180° versetzt an einer Platine (20) der Signalverarbeitungseinheit (8) angeordnet sind.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die beiden Köpfe baugleich sind.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Gehäuse (2) eine Eintrittsöffnung (10) für die Einstrahlung und eine weitere Eintrittsöffnung (14) für die reflektierte Strahlung hat.
Messsystem nach Patentanspruch 5, wobei die Eintrittsöffnungen (10, 14) mit einem optischen Element, beispielsweise einem Eintrittsfenster (40) oder einer Diffusorscheibe (38) abgedeckt sind.
Messsystem nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei das Gehäuse (2) zwei Parallelwandungen hat, in denen die Eintrittsöffnungen (10, 14) ausgebildet sind.
Messsystem nach Patentanspruch 7, wobei die Parallelwandungen Großflächen (36, 42) des Gehäuses (2) ausbilden.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Schnittstelle zur Signalübertragung an ein übergeordnetes System.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Köpfe jeweils einen CMOS- oder CCD-Bildsensor (30) haben.
Messsystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Halterung zur Befestigung an einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug.