一種新型土壤水勢(shì)溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，所述土壤水勢(shì)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(hào)傳輸線連接，其中處理器包括溫度測(cè)量電路、單片機(jī)、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(cè)量電路、單片機(jī)、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測(cè)量電路和數(shù)字輸出電路與單片機(jī)連接。本實(shí)用新型的有益效果是通過在傳感器上設(shè)置溫度探頭，可以同時(shí)測(cè)量水勢(shì)和溫度，攜帶方便；水勢(shì)測(cè)量范圍廣，安裝簡(jiǎn)易，免維護(hù)，高精度，測(cè)量無滯后，測(cè)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(cè)量，體積小巧玲瓏，更適合小型測(cè)量環(huán)境，具有長(zhǎng)期的高穩(wěn)定性。
【專利說明】一種新型土壤水勢(shì)溫度傳感器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種土壤測(cè)量?jī)x器，特別是一種土壤水勢(shì)溫度傳感器。

【背景技術(shù)】
[0003]穩(wěn)定可靠的水勢(shì)溫度測(cè)量傳感器，可以精確地監(jiān)測(cè)土壤中水分運(yùn)移情況，廣泛應(yīng)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(xué)特性研究等領(lǐng)域。
[0004]新型的水勢(shì)溫度測(cè)量傳感器利用摩爾熱容原理，采用特殊設(shè)計(jì)的陶瓷平衡系統(tǒng)，有助于迅速平衡，設(shè)備的熱容主要由系統(tǒng)中的水汽含量決定，而水汽勢(shì)在平衡系統(tǒng)中等同于土壤水勢(shì)，通過測(cè)量加熱前后的熱容量變化，我們可以得到土壤的水勢(shì)大小。
[0005]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要同時(shí)測(cè)定土壤的水勢(shì)和溫度，通常我們采用一個(gè)土壤溫度測(cè)量?jī)x來測(cè)量溫度和一個(gè)土壤水勢(shì)測(cè)量?jī)x來測(cè)量水勢(shì)，在田間測(cè)量時(shí)，需要攜帶兩個(gè)測(cè)量?jī)x器，非常不方便，在測(cè)量時(shí)也會(huì)有一定的麻煩。
[0006]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能同時(shí)測(cè)量土壤水勢(shì)和土壤溫度的土壤水勢(shì)溫度傳感器。
[0008]本實(shí)用新型提供一種新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，所述土壤水勢(shì)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(hào)傳輸線連接，其中處理器包括溫度測(cè)量電路、單片機(jī)、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(cè)量電路、單片機(jī)、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測(cè)量電路和數(shù)字輸出電路與單片機(jī)連接；
[0009]進(jìn)一步地，所述傳感頭為溫度傳感器；
[0010]進(jìn)一步地，所述溫度傳感器為熱敏電阻；
[0011]進(jìn)一步地，所述溫度傳感器通過信號(hào)傳輸線連接至所述溫度測(cè)量電路；
[0012]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和模型運(yùn)算單元，溫度信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運(yùn)算單元根據(jù)溫度與水勢(shì)之間的關(guān)系將溫度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水勢(shì)之后再經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出；
[0013]進(jìn)一步地，所述數(shù)字輸出電路采用SD1-12標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議輸出，并通過電纜將測(cè)量信號(hào)輸至計(jì)算機(jī)中；
[0014]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)的型號(hào)為MPS430 ；
[0015]進(jìn)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(shí)用新型的有益效果是通過在傳感器上設(shè)置溫度探頭，可以同時(shí)測(cè)量水勢(shì)和溫度，攜帶方便；水勢(shì)測(cè)量范圍廣，安裝簡(jiǎn)易，免維護(hù)，高精度，測(cè)量無滯后，測(cè)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(cè)量，體積小巧玲瓏，更適合小型測(cè)量環(huán)境，具有長(zhǎng)期的高穩(wěn)定性(可適用于介質(zhì)PH值范圍I——11)。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
[0021]以下內(nèi)容將結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0022]參見圖1，為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖，其中所述土壤水勢(shì)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(hào)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(shí)用新型的處理器中的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中處理器包括溫度測(cè)量電路、單片機(jī)、數(shù)字輸出電路、電源穩(wěn)壓電路，其中單片機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和模型運(yùn)算單元；溫度測(cè)量電路與溫度傳感器連接，通過PCB上的信號(hào)傳輸線將溫度傳感器測(cè)量的溫度信號(hào)傳輸至溫度測(cè)量電路中，在本實(shí)用新型中溫度傳感器可采用熱敏電阻；所述單片機(jī)的型號(hào)為MPS430。
[0024]所述溫度測(cè)量電路將溫度信號(hào)傳送到單片機(jī)中，數(shù)字輸出電路連接該單片機(jī)，溫度信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運(yùn)算單元根據(jù)溫度與水勢(shì)之間的關(guān)系將溫度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)議輸出，并通過電纜將測(cè)量信號(hào)輸至計(jì)算機(jī)中。
[0025]溫度變化引起土壤水勢(shì)的變化量稱之為水勢(shì)的溫度系數(shù)，溫度變化與水勢(shì)之間的關(guān)系可以用指數(shù)函數(shù)來擬合，具體的指數(shù)根據(jù)測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)曲線來率定。
[0026]電源穩(wěn)壓電路分別與溫度測(cè)量電路、單片機(jī)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(shí)用新型的水勢(shì)測(cè)量范圍:(T6300hPa，水勢(shì)測(cè)量精度:5hPa ;溫度測(cè)量
[0029]范圍:一40?+ 80°C，溫度測(cè)量精度:±0.05°C。
[0030]本實(shí)用新型的有益效果是通過在測(cè)量?jī)x器上設(shè)置溫度探頭，可以同時(shí)測(cè)量水勢(shì)和溫度，攜帶方便；水勢(shì)測(cè)量范圍廣，安裝簡(jiǎn)易，免維護(hù)，高精度，測(cè)量無滯后，測(cè)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(cè)量，體積小巧玲瓏，更適合小型測(cè)量環(huán)境，具有長(zhǎng)期的高穩(wěn)定性(可適用于介質(zhì)PH值范圍I——11)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，其特征在于，所述土壤水勢(shì)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(hào)傳輸線連接，其中處理器包括溫度測(cè)量電路、單片機(jī)、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(cè)量電路、單片機(jī)、數(shù)字輸出電路連接，所述溫度測(cè)量電路和數(shù)字輸出電路與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型土壤水勢(shì)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(quán)利要求2所述的新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，其特征在于，所述單片機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和模型運(yùn)算單元，溫度信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出，模型運(yùn)算單元根據(jù)溫度與水勢(shì)之間的關(guān)系將溫度的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水勢(shì)之后再經(jīng)數(shù)字輸出電路輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，其特征在于，所述數(shù)字輸出電路采用SD1- 12標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議輸出，并通過電纜將測(cè)量信號(hào)輸至計(jì)算機(jī)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型土壤水勢(shì)溫度傳感器，其特征在于，所述單片機(jī)的型號(hào)為 MPS430。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型土壤水勢(shì)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(hào)】G01D21/02GK203964948SQ201420110299
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】肖波, 翟松 申請(qǐng)人:江蘇省環(huán)境工程咨詢中心, 南京杰普森環(huán)境技術(shù)發(fā)展有限公司