Conception et réalisation d’un dispositif portatif de capteur de rayonnement PAR

Auteur(s)

Arnaud Coffin^1,*, Christelle Gée^1,a, Clément Bonnefoy-Claudet¹, Morgane Chassaigne¹, Arthur Jansen¹

Résumé

Dans un contexte de changement climatique et de pratiques agricoles tournées vers la préservation des ressources, il devient indispensable de suivre précisément la croissance des cultures pour amener une réponse rapide en cas de problèmes (stress, bio-agresseurs…). La croissance des plantes repose sur un processus bioénergétique appelé photosynthèse, elle-même stimulée par le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR). Combinée au microclimat, cette grandeur devient également un paramètre essentiel dans certains modèles de prédiction. Cependant les coûts ou la complexité des solutions commerciales (capteurs/centrale d’acquisition) sont des freins pouvant retarder la compréhension de certains phénomènes. L’objet de cet article est de proposer une alternative à faible coût, miniaturisée et innovante. Cet article explique comment concevoir, construire et calibrer un dispositif de mesure de la quantité de rayonnement PAR, PARADe (PAR Acquisition Device), en combinant un capteur PAR abordable (SOLEM PAR/LE) et une plate-forme de développement Open Source (ARDUINO). La tension électrique du capteur est enregistrée sur l’ARDUINO après amplification. L’étalonnage est fait par comparaison avec une chaîne d’acquisition robuste composée d’un capteur PAR certifié (PQS1 PAR Quantum Sensor Kipp&Zonen) et d’une centrale d’acquisition (CR1000 Campbell Scientific). Les résultats sont présentés et discutés. Le système est opérationnel, utilisable sur l’ensemble des valeurs PAR attendues. La fiabilité et la validité des données sont comparées à celles du système existant. En perspective il est envisagé qu’un smartphone, une tablette numérique ou un ordinateur portable servent d’interface avec le dispositif via une connexion Bluetooth ou Wifi

Mots clés

PAR – ARDUINO – capteur – dispositif portatif – acquisition - device