Was ist ein PAR-Sensor und wie funktioniert er?
Pflanzen benötigen Licht einer bestimmten Wellenlänge, um Photosynthese betreiben zu können. Genau diese Wellenlänge – also die photosynthetisch aktive Strahlung zwischen 400 und 700 Nanometern – misst der PAR-Sensor und liefert dem Erzeuger klare Daten über das Licht. Zu wissen, wie viel Licht Pflanzen erhalten, ist ein Faktor, der den Ertrag und die Qualität des Produkts direkt beeinflusst.
Von Gewächshäusern über hydroponische Systeme und Freilandlandwirtschaft bis hin zu Forschungsstationen – dank dieser Sensoren kann die Lichtmenge bestimmt werden, die Pflanzen wirklich benötigen, wodurch Prozesse wie Bewässerung, Düngung oder Beschattung effizienter gestaltet werden können.
In diesem Artikel werden wir untersuchen, was ein PAR-Sensor ist, wie er funktioniert, wo er eingesetzt wird und welche Beiträge er zu Smart-Farming-Systemen leistet; außerdem werden wir auf die grundlegenden Unterschiede zwischen PAR-Sensoren und Globalstrahlungssensoren (Pyranometern) eingehen.
Für jeden, der die Effizienz in der Landwirtschaft steigern und Ressourcen bewusster nutzen möchte, sind PAR-Sensoren eine wirklich bemerkenswerte Technologie. Wenn Sie bereit sind, werfen wir gemeinsam einen Blick auf die Details.
Wie funktioniert ein PAR-Sensor?
Lichterfassung:
In PAR-Sensoren befinden sich in der Regel Silizium-Fotodioden oder Quantensensoren. Diese Sensoren sind so konzipiert, dass sie nur Licht im Bereich der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) erfassen. Das heißt, sie messen nicht das gesamte für das menschliche Auge sichtbare Licht, sondern nur den Teil, den Pflanzen für die Photosynthese nutzen.-
Umwandlung von Licht in ein elektrisches Signal:
Das erfasste Licht wird durch die Fotodiode im Sensor in ein elektrisches Signal umgewandelt. Mit zunehmender Lichtintensität wird auch das erzeugte elektrische Signal stärker. Dieses Signal wird normalerweise in Form von Spannung (mV) oder Strom (mA) ausgegeben. -
Kalibrierung:
Damit die Sensoren korrekt funktionieren, müssen sie kalibriert werden. Die Kalibrierung stellt sicher, dass der elektrische Ausgang des Sensors in die gemessene Lichtintensität (μmol/m²/s) umgerechnet wird. So kann der Benutzer die PAR-Werte, die die Pflanzen in einem bestimmten Bereich erreichen, in numerischen Daten sehen. -
Datenerfassung und Überwachung:
Die meisten PAR-Sensoren arbeiten mit einem Datenlogger oder einer in Smart-Farming-Systeme integrierten Steuereinheit zusammen. Auf diese Weise kann die Lichtmenge, die zu verschiedenen Tages- oder Jahreszeiten einfällt, überwacht und die landwirtschaftlichen Anwendungen mit diesen Informationen optimiert werden.
Einsatzbereiche des PAR-Sensors
Gewächshausanbau: Wird verwendet, um durch Messung der von den Pflanzen benötigten Lichtmenge zu bestimmen, wann künstliche Beleuchtungssysteme aktiviert werden sollten.
Hydroponik und vertikale Landwirtschaftssysteme: Die homogene Verteilung und Ausreichendheit des Lichts in geschlossenen Umgebungen wird kontrolliert. Dadurch wird die Entwicklung der Pflanzen optimiert.
Freilandlandwirtschaft: Durch Messung der Lichtintensitäten in verschiedenen Regionen kann festgestellt werden, welches Produkt für welchen Standort besser geeignet ist.
Forschung und Bildung: Wird in landwirtschaftlichen Forschungszentren verwendet, um die Lichtreaktionen von Pflanzen zu untersuchen.
Klima- und Umweltüberwachung: Spielt eine Rolle bei der Verfolgung von Lichtintensitätsdaten, die das ökologische Gleichgewicht beeinflussen.
Unterschied zwischen PAR-Sensor und Globalstrahlungssensor (Pyranometer)
| Merkmal | PAR-Sensor | Globalstrahlungssensor (Pyranometer) |
|---|---|---|
| Gemessenes Spektrum | 400-700 nm (Photosynthetisch aktiver Bereich) | 285-3000 nm (Breites Spektrum) |
| Verwendungszweck | Lichtmessung geeignet für Pflanzenphotosynthese | Allgemeine Messung der Sonnenstrahlung |
| Einsatzbereich | Landwirtschaft, Gewächshaus, Pflanzenforschung | Meteorologie, Energiesysteme, Klimabeobachtungen |
| Maßeinheit | µmol/m²/s | W/m² |
| Fokuspunkt | Unterstützung des Pflanzenwachstums | Gesamtstrahlungsanalysen |
Einfach ausgedrückt sind PAR-Sensoren für die Landwirtschaft und Pyranometer für allgemeine Umwelt- und meteorologische Messungen besser geeignet. Für Smart-Farming-Anwendungen sollte der PAR-Sensor bevorzugt werden.
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