一種新型土壤水勢溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種新型土壤水勢溫度傳感器，所述土壤水勢溫度傳感器包括傳感頭和處理器，傳感頭與處理器之間通過信號傳輸線連接，其中處理器包括溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路、電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路分別與溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測量電路和數(shù)字輸出電路與單片機連接。本實用新型的有益效果是通過在傳感器上設置溫度探頭，可以同時測量水勢和溫度，攜帶方便；水勢測量范圍廣，安裝簡易，免維護，高精度，測量無滯后，測量值不受酸堿和鹽份的影響，可以用于極端的氣候環(huán)境，冰凍條件下亦可測量，體積小巧玲瓏，更適合小型測量環(huán)境，具有長期的高穩(wěn)定性。
【專利說明】一種新型土壤水勢溫度傳感器
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種土壤測量儀器，特別是一種土壤水勢溫度傳感器。
【背景技術】
[0003]穩(wěn)定可靠的水勢溫度測量傳感器，可以精確地監(jiān)測土壤中水分運移情況，廣泛應用于SPAC系統(tǒng)、田間土壤水分特征曲線、水土侵蝕及保持、土力學特性研究等領域。
[0004]新型的水勢溫度測量傳感器利用摩爾熱容原理，采用特殊設計的陶瓷平衡系統(tǒng)，有助于迅速平衡，設備的熱容主要由系統(tǒng)中的水汽含量決定，而水汽勢在平衡系統(tǒng)中等同于土壤水勢，通過測量加熱前后的熱容量變化，我們可以得到土壤的水勢大小。
[0005]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要同時測定土壤的水勢和溫度，通常我們采用一個土壤溫度測量儀來測量溫度和一個土壤水勢測量儀來測量水勢，在田間測量時，需要攜帶兩個測量儀器，非常不方便，在測量時也會有一定的麻煩。
[0006]實用新型內(nèi)容:
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種能同時測量土壤水勢和土壤溫度的土壤水勢溫度傳感器。
[0008]本實用新型提供一種新型土壤水勢溫度傳感器，所述土壤水勢溫度傳感器包括傳感頭和處理器，傳感頭與處理器之間通過信號傳輸線連接，其中處理器包括溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路、電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路分別與溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測量電路和數(shù)字輸出電路與單片機連接；
[0009]進一步地，所述傳感頭為溫度傳感器；
[0010]進一步地，所述溫度傳感器為熱敏電阻；
[0011]進一步地，所述溫度傳感器通過信號傳輸線連接至所述溫度測量電路；
[0012]進一步地，所述單片機包括模數(shù)轉換單元和模型運算單元，溫度信號經(jīng)過單片機中的模數(shù)轉換單元轉換為數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運算單元根據(jù)溫度與水勢之間的關系將溫度的數(shù)字信號轉換為水勢之后再經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出；
[0013]進一步地，所述數(shù)字輸出電路采用SD1-12標準協(xié)議輸出，并通過電纜將測量信號輸至計算機中；
[0014]進一步地，所述單片機的型號為MPS430 ；
[0015]進一步地，所述電源穩(wěn)壓電路提供的電壓供電范圍7-14VDC。
[0016]本實用新型的有益效果是通過在傳感器上設置溫度探頭，可以同時測量水勢和溫度，攜帶方便；水勢測量范圍廣，安裝簡易，免維護，高精度，測量無滯后，測量值不受酸堿和鹽份的影響，可以用于極端的氣候環(huán)境，冰凍條件下亦可測量，體積小巧玲瓏，更適合小型測量環(huán)境，具有長期的高穩(wěn)定性(可適用于介質PH值范圍I——11)。
[0017]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0018]圖1為本實用新型的外形結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的內(nèi)部電路結構示意圖。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]以下內(nèi)容將結合說明書附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0022]參見圖1，為本實用新型的外形結構示意圖，其中所述土壤水勢溫度傳感器包括傳感頭(器)和處理器，傳感器與處理器之間通過PCB的信號傳輸線連接；其中傳感器類型為熱敏電阻溫度傳感器。
[0023]參見圖2，為本實用新型的處理器中的電路結構示意圖，其中處理器包括溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路、電源穩(wěn)壓電路，其中單片機包括模數(shù)轉換單元和模型運算單元；溫度測量電路與溫度傳感器連接，通過PCB上的信號傳輸線將溫度傳感器測量的溫度信號傳輸至溫度測量電路中，在本實用新型中溫度傳感器可采用熱敏電阻；所述單片機的型號為MPS430。
[0024]所述溫度測量電路將溫度信號傳送到單片機中，數(shù)字輸出電路連接該單片機，溫度信號經(jīng)過單片機中的模數(shù)轉換單元轉換為數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運算單元根據(jù)溫度與水勢之間的關系將溫度的數(shù)字信號轉換為水勢之后，再經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出。數(shù)字輸出電路是采用SD1-12標準協(xié)議輸出，并通過電纜將測量信號輸至計算機中。
[0025]溫度變化引起土壤水勢的變化量稱之為水勢的溫度系數(shù)，溫度變化與水勢之間的關系可以用指數(shù)函數(shù)來擬合，具體的指數(shù)根據(jù)測量的經(jīng)驗曲線來率定。
[0026]電源穩(wěn)壓電路分別與溫度測量電路、單片機及數(shù)字輸出電路連接，其中提
[0027]供的電壓供電范圍7-14VDC。
[0028]本實用新型的水勢測量范圍:(T6300hPa，水勢測量精度:5hPa ;溫度測量
[0029]范圍:一40?+ 80°C，溫度測量精度:±0.05°C。
[0030]本實用新型的有益效果是通過在測量儀器上設置溫度探頭，可以同時測量水勢和溫度，攜帶方便；水勢測量范圍廣，安裝簡易，免維護，高精度，測量無滯后，測量值不受酸堿和鹽份的影響，可以用于極端的氣候環(huán)境，冰凍條件下亦可測量，體積小巧玲瓏，更適合小型測量環(huán)境，具有長期的高穩(wěn)定性(可適用于介質PH值范圍I——11)。
【權利要求】
1.一種新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述土壤水勢溫度傳感器包括傳感頭和處理器，傳感頭與處理器之間通過信號傳輸線連接，其中處理器包括溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路、電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路分別與溫度測量電路、單片機、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測量電路和數(shù)字輸出電路與單片機連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述傳感頭為溫度傳感器。
3.根據(jù)權利要求2所述的新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述單片機包括模數(shù)轉換單元和模型運算單元，溫度信號經(jīng)過單片機中的模數(shù)轉換單元轉換為數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運算單元根據(jù)溫度與水勢之間的關系將溫度的數(shù)字信號轉換為水勢之后再經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出。
4.根據(jù)權利要求1所述的新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述數(shù)字輸出電路采用SD1- 12標準協(xié)議輸出，并通過電纜將測量信號輸至計算機中。
5.根據(jù)權利要求1所述的新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述單片機的型號為 MPS430。
6.根據(jù)權利要求1所述的新型土壤水勢溫度傳感器，其特征在于，所述電源穩(wěn)壓電路提供的電壓供電范圍7-14VDC。
【文檔編號】G01D21/02GK203964948SQ201420110299
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權日:2014年3月12日
【發(fā)明者】肖波, 翟松 申請人:江蘇省環(huán)境工程咨詢中心, 南京杰普森環(huán)境技術發(fā)展有限公司