專利名稱：數(shù)字式土壤水份測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于測(cè)量土壤水份的儀器。主要用于野外實(shí)時(shí)土壤水份的測(cè)量。
技術(shù)背景在以往的常規(guī)地面調(diào)查工作中，大量的土壤水份的測(cè)量是采用取土樣，稱重烘干法，這需要大量的采樣，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品進(jìn)行稱重、烘干、計(jì)算工作，使得到數(shù)據(jù)的周期較長(zhǎng)。目前采用儀器測(cè)量的有微波介電常數(shù)水份測(cè)量?jī)x，可以隨地實(shí)時(shí)測(cè)量，但是由于測(cè)量?jī)x器的價(jià)格昂貴，難以得到廣泛使用。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述測(cè)量方法的不足，提供一種易于攜帶，操作方便，測(cè)量較準(zhǔn)，成本較低，可實(shí)時(shí)進(jìn)行土壤水份測(cè)量，并根據(jù)需要，以不同的表達(dá)方式輸出結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。
本實(shí)用新型采樣部分采用電阻測(cè)量原理。當(dāng)探針頭插入土壤時(shí)，探針的兩個(gè)電極間的土壤成為一個(gè)電阻，由于土壤含水量的不同，其反應(yīng)在探測(cè)電極間的電阻值也不同，其數(shù)值隨土壤中水份的增大而減小。由探頭得到的弱信號(hào)值經(jīng)放大電路將信號(hào)放大后，得到的模擬電壓值通過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入單片計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合校正計(jì)算，得到的測(cè)量結(jié)果可以重量百分比、體積百分比或田間持水量的表達(dá)方式之一，在數(shù)字顯示器顯示出來，并將結(jié)果儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，為了在關(guān)電后數(shù)據(jù)得以保存，存儲(chǔ)選用EEPROM集成電路芯片。儀器設(shè)有一個(gè)RS-232串行接口，用于將儀器內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)輸出至便攜式筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)，以便于進(jìn)行相關(guān)的后處理工作。
本實(shí)用新型體積小，攜帶方便，實(shí)時(shí)測(cè)量，數(shù)字顯示，操作簡(jiǎn)便，成本不高，適于大量的野外土壤水份測(cè)試工作使用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的硬件構(gòu)成系統(tǒng)框圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的操做程序流程圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，1.不銹鋼探針頭，2.操作按鍵，3.電路板，4.數(shù)字顯示器，5.RS-232串行口，6.電源開關(guān)，7.儀器外殼。
本實(shí)用新型實(shí)施例中，探針頭得到的信號(hào)由圖3中的J3進(jìn)入T2、R10、R13和U20、R8、R11、R14、R15構(gòu)成的電路進(jìn)行放大，得到0～5V的模擬電壓值，通過U8做A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)由數(shù)據(jù)總線進(jìn)入單片機(jī)CPU電路U14，并根據(jù)儀器校正公式對(duì)數(shù)據(jù)做相應(yīng)的計(jì)算，得到的結(jié)果，送入由U17、U19和R9構(gòu)成的顯示驅(qū)動(dòng)電路，由LED數(shù)碼器L1～L3顯示。同時(shí)測(cè)量結(jié)果存入EEPROM芯片U12，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量已滿時(shí)，會(huì)給出顯示提示，需及時(shí)傳出數(shù)據(jù)，清零存儲(chǔ)空間。U21為RS-232輸出接口電路。U25與D1、R19～R21構(gòu)成電源管理電路，當(dāng)儀器供電電壓偏低時(shí)，可給出顯示提示。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式土壤水份測(cè)量?jī)x，由探頭、信號(hào)放大電路、單片機(jī)等組成，其特征是一個(gè)不銹鋼探頭與信號(hào)放大電路的輸入端聯(lián)接；信號(hào)放大電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端聯(lián)接；A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端，與一個(gè)將不銹鋼探頭測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行處理的中央處理器輸入端聯(lián)接；中央處理器分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、操作按鍵電路、數(shù)據(jù)顯示器聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式土壤水份測(cè)量?jī)x，其特征是中央處理器有一個(gè)提供存儲(chǔ)數(shù)據(jù)外傳的RS-232串行接口。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字式土壤水份測(cè)量?jī)x器。包括不銹鋼探針頭，信號(hào)放大電路，單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電路，具有數(shù)字顯示器，儀器備有一個(gè)RS－232串行口。本實(shí)用新型的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的校正，根據(jù)需要，計(jì)算得出不同土壤水份表達(dá)方式的結(jié)果，由數(shù)字顯示器顯示，測(cè)量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在儀器內(nèi)，可通過RS－232串行口輸出至通用的便攜式筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)。儀器成本低，操作簡(jiǎn)便，適用于大量的野外土壤水份測(cè)試工作。
文檔編號(hào)G01N27/12GK2722245SQ20042000733
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者王長(zhǎng)耀, 楊習(xí)榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所, 王長(zhǎng)耀, 楊習(xí)榮