plant


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連絡事項

  • 今日の更新(1/29)
論文目次

  • その他
計測しつつ今までの卒業論文を手本にしながら卒業論文も作っていく。まず初心者でもわかる解説書のようなものを書いていき、いらないところを削って論文に仕上げて行く。


発表目次

1.はじめに

2.使用した機器名称

3.LabVIEW、集録ボードを使った計測のメリット

4.LabVIEWの説明、簡単なプログラムの作成
 4-1LabVIEWの基本的な説明
 4-2仮想LEDを点灯させるプログラムを動画を使って説明

5.接続方法、ハードの説明

6.計測
 6-1.ライトありなし
 6-2.各色LED

7.まとめ



論文目次

第一章 はじめに

第二章 計測機器
 第一節 計測準備
  • 計測対象となる植物
  • 使用する機器、ソフト名
  • 計測対象と機器、ソフトの接続方法
  • 機器の設定
 第二節 計測に使用するソフトウェア(LabVIEW)
  • LabVIEWの基本的な説明
  • 計測器を使っていた計測から仮想計測器(LabVIEW)を使った計測への変更のメリット
 第三節 入力部及び出力部用プログラム
  • LabVIEWでの入力部、出力部の働き

第三章 実験
 第一節 光未照射と光照射の比較
  • 計測方法
  • 計測結果
 第二節 各色LEDを使った光照射の比較
  • 第一節から
  • 計測方法
  • 計測結果
 第三節 実験のまとめ
  • 植物の光合成に必要な波長とLEDの比較からまとめる。

第四章 考察
  • 過去の研究とまとめる

付録
 付録.1 LED規格表
 付録.2 LabVIEW環境
  • LabVIEWフロントパネルの各端子の機能説明
 付録.3 用語集


目標

  • 計画
9月中にサーミスタによる温度計測を可能にする。
10月から本格的に計測開始。サーミスタができていない場合は熱電対で温度変化を計測。空いた時間を使ってサーミスタを使えるようにする。
11月は計測。解説書を仕上げ、データを付け加えるだけの状態にする。
12月末までに卒論を仕上げ、データを付け加えるだけの状態にする。
1月初めぐらいまで計測をしたい。

  • 長期目標

温度差、光の色(赤、青、緑、赤外線?)でどのような反応の違いが出るか調べようと思います。

 とりあえず、健康診断にしようかな〜って感じです。
 あと時間があったら実験方法の説明書みたいなの作れたらいいな〜とも思ってます。(こっちは期待しないでください。)
 あと意見あったら書いてください。

  • 短期目標
 サーミスタを使った測定プログラムを作る。
 DAQボードで作動増幅器の代わりが出来るらしいので作動増幅器を外せるようにする(一時中断)。


メモ

 次回、熱電対にローパスフィルタを当ててみる。
 電位の変化が大きすぎて計測し難い、どちらかの電極の場所を変えてみるといいかも。
 葉っぱとLEDの距離も確認しておく
 赤外線LEDはデジカメで発光を確認できる。携帯のカメラでも発光確認できた。
 来年に向けて
 こんなことやってる企業発見。見学させてもらうといいかも。
 フルタ電機株式会社 バイオリンガル植物工場
 今日見つけたHP岩崎電気株式会社
 生命生存応答学 東京大学・新領域・先端生命科学専攻 園池公毅




植物について

植物の仕組みを理解しておく必要がある。
植物とは?
光合成とは?
光合成タンパク質の光合成初期過程とその利用技術
気孔と根
通道組織

国際単位系

 国際単位系の知識をつけておく。
 LED 光度(cd;カンデラ
     照度(lx;ルクス


進行状況

計測テンプレート
 計測<植物 計測方法 開始時刻 気温 湿度>
   植物・・・計測対象の植物
   計測方法・・・どの色のLEDで何秒間光を照射したか
   開始時刻・・・何時に計測を開始したか
   気温・・・BOX内の気温
   湿度・・・BOX内の湿度
1/21(月)曇 H:℃ L:℃
 計測<ユッカ ライト24時間 14:30 23.4℃ 61%>
 暗室に植物セット<ライト AB点別の葉 13:15 22.3℃ 59%>

1/17(木)晴 H:℃ L:℃
 赤外線ではやっぱり反応がなかった。
 赤外線の波長が長すぎるのが原因かもしれない。
 いまは940nmのLEDを使っているので、800nmくらいのLEDで試してみるといいかも
 計測<ユッカ 赤外60秒 16:30 21.4℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤外60秒 16:00 21.3℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤外60秒 15:30 21.2℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤外60秒 15:00 21.0℃ 59%>
 暗室に植物セット<LED赤外 AB点別の葉 13:05 20.3℃ 60%>

1/15(火)晴後曇 H:10℃ L:℃
 計測<ユッカ 緑60秒 15:45 22.5℃ 61%>
 計測<ユッカ 緑60秒 15:15 22.4℃ 61%>
 計測<ユッカ 緑60秒 14:45 21.8℃ 60%>
 計測<ユッカ 緑60秒 14:20 21.5℃ 60%>
 計測<ユッカ 緑60秒 13:45 21.6℃ 60%>
 計測<ユッカ 緑60秒 13:15 21.0℃ 60%>
 計測<ユッカ 緑60秒 12:45 21.1℃ 59%>
 計測<ユッカ 緑60秒 12:15 20.5℃ 59%>
 暗室に植物セット<LED緑 AB点別の葉 10:45 19.8℃ 58%>

1/11(金)曇り H:13℃ L:7℃
 青い光を当てると電位は下がるが反応が出るまでに数分かかる。
 そのため、これが光による影響なのか今のところわからない。
 ただ、最初に青色の光を当ててから今まで計測していた脈動のようなものが始まったので、何か関係しているかもしれない。
 計測<ユッカ 青60秒 18:05 22.9℃ 60%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 青60秒 17:30 22.8℃ 61%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 青60秒 16:55 22.6℃ 60%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 青60秒 16:25 22.7℃ 60%>10分後にLED照射
 暗室に植物セット<LED青 AB点別の葉 14:10 20.7℃ 59%>

1/10(木)晴 H:℃ L:℃
 季節と気温のせいなのか以前と比べて反応が小さくなっている。
 計測<ユッカ 赤60秒 18:25 22.9℃ 63%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 赤60秒 17:50 22.7℃ 62%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 赤60秒 17:20 22.9℃ 63%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 赤60秒 16:50 22.9℃ 63%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 赤60秒 16:20 22.7℃ 63%>10分後にLED照射
 計測<ユッカ 赤60秒 15:45 22.4℃ 63%>5分後にLED照射
 暗室に植物セット<LED赤 AB点別の葉 14:05 22.7℃ 59%>

1/8(火)晴時々曇 H:℃ L:℃
 計測<ユッカ 緑60秒 14:52 21.8℃ 68%>
 計測<ユッカ 緑60秒 14:26 21.8℃ 68%>
 計測<ユッカ 緑60秒 14:03 21.4℃ 68%>
 計測<ユッカ 緑60秒 13:20 21.2℃ 67%>
 計測<ユッカ 緑60秒 12:53 20.7℃ 67%>
 計測<ユッカ 緑60秒 12:23 20.5℃ 67%>
 計測<ユッカ 緑60秒 11:36 20.3℃ 63%>
 暗室に植物セット<LED緑 AB点別の葉 9:30 16.8℃ 63%>

12/24(月)晴れ H:13℃ L:1℃
 計測<ユッカ 赤外線60秒 16:20 22.4℃ 61%>
 計測<ユッカ 赤外線60秒 16:00 22.5℃ 61%>
 計測<ユッカ 赤外線60秒 14:50 22.1℃ 60%>
 計測<ユッカ 赤外線60秒 14:00 21.9℃ 60%>
 計測<ユッカ 赤外線60秒 13:00 21.0℃ 60%>
 暗室に植物セット<AB点別の葉 11:50 20.7℃ 60%>

12/19(水)晴時々曇 H:7℃ L:1℃
 計測<ユッカ 青60秒 18:15 21.8℃ 68%>
 計測<ユッカ 青60秒 18:00 21.9℃ 68%>
 計測<ユッカ 青60秒 17:38 21.9℃ 68%>
 計測<ユッカ 青60秒 17:03 22.1℃ 68%>
 計測<ユッカ 青60秒 16:47 22.1℃ 68%>
 計測<ユッカ 青60秒 16:28 22.1℃ 68%>
 暗室に植物セット<LED青 AB点別の葉 12:30 20.6℃ 59%>

12/18(火)
 計測<ユッカ 赤60秒 16:07 21.3℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤60秒 15:45 21.0℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤60秒 14:40 20.9℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤60秒 14:20 20.8℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤60秒 13:55 20.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤60秒 13:10 20.5℃ 66%>
 暗室に植物セット<AB点別の葉 12:48 20.4℃ 66%>

12/17(月)曇時々晴 H:7℃ L:2℃
 計測<ユッカ 赤60秒 17:22 20.8℃ 67%>
 計測<ユッカ 赤60秒 17:00 20.8℃ 67%>
 計測<ユッカ 赤60秒 16:40 20.7℃ 67%>
 計測<ユッカ 赤60秒 16:20 20.7℃ 67%>
 計測<ユッカ 赤60秒 14:50 19.6℃ 58%>
 計測<ユッカ 赤60秒 13:40 19.8℃ 58%>
 暗室に植物セット<茎,B間5cm A,B間10cm A,LED間6cm 12:50 19.2℃ 58%>

12/13(木)雨のち曇
 LEDのソケット完成
 ライトからのノイズの影響を調べていた。
 カバーをつけたライトを点灯した状態で24時間計測した。3回計測して、2回ほど似たようなノイズを計測した。そこで、寒くなって植物に変化があったかと考えライトを点灯してない状態でも調べたが、今までのライトを消した状態での計測と比べて同じような結果だった。
 ライトを当てた場合にはどうやらノイズの影響があるよう。
 植物がどれくらいの時間で計測可能になるか調べるために、1時間おきにLEDを当てて変化をみる。
  <今日の計測結果>
 13:05から5時間連続で計測して1時間置きにLEDを植物に当てた。
 LEDを当てたときの変化は1時間後が一番大きな変化があった。ただ、2時間を越えた辺りから変化が分かりにくくなる。しかし、3時間たった辺りから比較的落着いてくるので3時間あたりから計測はできそう。
 うまく計測できないのは、電極が近すぎるためかも


12/6(木)晴
 LEDが付け替えられるようにソケットをつける。(まだ作成中)
 計測<ユッカ ライト有りカバー付24時間 14:20 21.5℃ 60%>

12/5(水)曇時々晴 H:8℃ L:1℃
 来年に向けての計測の解説書がある程度完成。
 あとは写真を載せわかりやすくし、今までの計測結果とこれからの計測結果を載せれば完成予定。
 計測<ユッカ ライト有り24時間 11:36 21.1℃ 60%>
-・-・-・-・-・-・
11/27(火)曇 外気温H:7℃ L:1℃
 植物にライトを当てて計測したときに、ライトの電源からの影響がないか調べている。
 とりあえず、ライトにカバーを当てて光をさえぎった状態で計測を行っている。
 一回目の計測で今までよりかなり低い電位を計測したので、
 それがライトの影響かどうか調べるため引き続き前回(11/20)と同じ状態で計測を続ける。
 計測<ユッカ 照射なし 16:16 22.4℃ 75%>
  ∟24時間計測

11/21(水)曇時々晴 H:11℃ L:1℃
 計測<ユッカ 赤60秒 12:14 21.5℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤60秒 12:00 21.5℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤60秒 11:47 21.4℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤60秒 11:36 21.4℃ 59%>
 計測<ユッカ 赤60秒 11:24 21.3℃ 59%>

11/20(火)曇時々晴 H:11℃ L:1℃
 計測<ユッカ 20時間 13:03 21.3℃ 59%>
  ライトあり光当てず 5時間後にLED赤60秒照射

11/16(金)曇後晴 H:15℃ L:4℃
 計測<ユッカ 赤60秒 18:33 23.1℃ 61%>
 計測<ユッカ 赤60秒 18:10 23.1℃ 61%>
 計測<ユッカ 赤60秒 17:56 23.1℃ 61%>
 17:32 蛍光灯の電源ON/OFFで波形に影響あり これからの計測時注意する。
 15:00~ 10分おきに↑の波形(0.105~0.12V)が出る。確認したのは18:30くらいまで。

11/15(木)晴れ H:16℃ L:9℃
 蛍光灯の熱でケージの外より少し暖かかった。
 計測<ユッカ 暗室で次の日まで 17:42 25.1℃ 66%>
  ∟暗室にして5時間後に赤色光90秒照射
 計測<ユッカ 照射なし 17:18 25.8℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 17:05 25.8℃ 66%>
 計測<ユッカ 照射なし 16:50 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 16:38 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 16:24 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 16:11 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 15:58 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 15:43 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 照射なし 15:27 25.6℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 15:02 25.7℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 14:40 25.6℃ 66%>
 計測<続き~ ユッカ 蛍光灯20時間 25.6℃ 66%>

11/14(水) 晴れ H:18℃ L:7℃
 計測<ユッカ 蛍光灯20時間 17:00 23.6℃ 66%>
 計測<ユッカ 赤90秒 12:16 23.6℃ 62%>
 計測<ユッカ 赤90秒 12:00 23.6℃ 62%>
 計測<ユッカ 赤60秒 11:30 23.4℃ 62%>
 計測<ユッカ 赤60秒 11:05 23.3℃ 62%>

 次回の計測は小屋の中にライトを入れて24時間光に当てた状態を計測してみようと思う。

11/13(火) 晴れ H:17℃ L:7℃
 計測<ユッカ 赤 14:39 23.9℃ 62%>
 計測<ユッカ 赤 13:38 23.3℃ 61%>

 これからはwiki記入時に植物・LEDの色・室温・湿度・その日の天候・気温を記入していく。
 例:12:10 22.4℃ 60% ←こんな感じで

ガジュマルから新しい命が芽生えていた。
11/2(金)
 計測。
-・-・-・-・-・-・
10/31(水)
 暗室に1日置いて計測。
 LEDを照射して50~70秒後に反応が見られた。
10/30(火)
 24時間計測中
 各装置とプログラムの説明をメインとしたプレゼン作成中。
10/24(水)
 計測しようとしたが接続がうまくいかなかったためか計測できなかった。
10/23(火)
 24時間計測した結果をグラフにする。6時間暗室に置いておくと波形が安定するようだ。
 説明書は各装置の写真と計測結果を載せるだけの状態まで完成。
10/18(木)
 ユッカはかなり大きな周期で信号が上下しているようなので、長時間、連続して計測してみた。
 そのなかで、Macの音楽に結構大きな反応をしているかも知れないことが分かった。
 そこで、少し音と電圧の変化に注意して計測していると、
 特定の音に強い反応しているようだった。
 ただ、その反応が音程の高い低いなのか、楽器の種類なのか分からなかった。
 この部分を実験してみるのも面白そうだ。
10/16(火)
 久しぶりに来たらガジュマルが枯れていた。
 温度を求める式はできたが、LabVIEWの計測器でサーミスタの抵抗が計れない。
 ユッカで計測。LEDに反応が出たようなデータが得られた。
 脳波皿電極を使ってみた。問題なく使える。
10/2(火)
 サーミスタの抵抗値よさそう。
-・-・-・-・-・-・
9/26(水)
 サーミスタの抵抗値が期待通りにならない。
 新しいサーミスタを買うべき?
 温度を求める式もうまくいかない。

9/25(火)
 サーミスタを使えるようにしたかったができなかった。
 回路を作らないと計測ができないようなので次回は回路制作。

9/13(木)
 暗室で赤LEDを当ててみたが特に変化がなかった。
 ライトを当ててみたら反応があったため、試しにヒーターを当ててみたら大きな反応が見られた。
 光による反応が出ていないのか小さすぎて確認できないのかがわからない。ライトの光は広範囲にあたっていたため、電極以外の場所をおおってみて、ライトのあたる範囲を限定してから計測し、LEDのときの反応と比べてみる。
-・-・-・-・-・-・

8/28(火)〜
計測開始
 ガジュマルで計測してみたが、上手く計測が出来てない。LED(赤)に反応しなかった。
 作動増幅器のキャリブレーション用の回路作成。作動増幅器問題なし。
 フィルターをオシロスコープで動作確認。フィルター問題なし。
 オシロスコープで植物の波形を確認。植物、計測機器とも共通のグランドをとったら植物の信号を計測できた。
 謎の固形波がでたが金網のグランドをとったら消えた。
 A点とグランドで計測してみた。光に反応あり。
 ユッカは幹が固く削りにくい。
 ガジュマルはライトとLEDの光に反応あり。
 ライトにはかなり反応したが、LEDにはあまり反応しなかった。暗室で光を当てればもう少しわかりやすい反応が出るかもしれない。

7/27(金)〜8/23(木)
実験の準備。
 暗室の掃除と17年度の卒業生と顔合わせ。
 計測に関する資料読み。
 LabVIEWのセミナーに参加
 植物に電極を貼付けて実際に計測した。
 トランジスタ・スイッチの基本実験。
 「コレクタ回路を使ったLEDの点灯を実験をした。可変抵抗の値を小さくするとLEDは消えて、大きくすると点灯した。」
 熱電対を使って気温を測るプログラムの試作。(関連用語:ゼーベック効果
 温度も計測できるプログラムの試作。
  計測プログラム一応完成しました。温度差は測れるが正確な温度は測れない。
 植物買ってきました。ガジュマル(鉢:白) ユッカ(鉢:黒)
 電極を留めるものを作った。
 温度はある程度正確に測れるようになった。

7/25(水)
キャリブレーションを実施。
電池を使いLabVIEWとエルビスの計測結果が同じだということを確認した。

参考資料・文献・ホームページ

  1. 「生体情報計測」星宮 望 著
  2. 「新版電気・電子計測」中鉢憲賢 新妻弘明 著
  3. 「LabVIEWってなに?」 日本ナショナルインスツルメンツ株式会社
  4. 「LabVIEW World」
  5. 「図解 LabVIEW実習」 堀 桂太郎 (著)
  6. 金沢工業大学 宮本紀男研究室 植物電気現象解析班
  7. 大阪府立大学大学院生命環境科学研究科緑地環境科学専攻生物環境学研究グループ


ゴミ置き場

  • 計測環境について
 計測環境は光を変えてみることで決定。
 インターネットなどの資料から、植物は温度、湿度、光、音、などに反応することが分かった。いろいろな手段で様々な環境における反応を計測してみる。
 以下は考えている計測環境をとにかく考えられるものを挙げてみた。(何か案があったら追加してください。)
 ・温度 ・・・ オイルヒーターで温度を高くしてみる。
 ・湿度 ・・・ 加湿器(あったら)で湿度を上げてみる。
 ・光  ・・・ LEDによる色の違う光の照射。
 ・音  ・・・ スピーカーで何か音を出してみる。
        電子楽器で様々な種類の音を出してみる。
ツールボックス

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