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      一種土壤濕度傳感器的制造方法

      文檔序號:9430084閱讀:615來源:國知局
      一種土壤濕度傳感器的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于土壤水分測量技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種土壤濕度傳感器。
      【背景技術(shù)】
      [0002]土壤濕度傳感器是土壤水分檢測中最常應(yīng)用的檢測設(shè)備。傳統(tǒng)的土壤濕度傳感器,主要由兩大類:
      一類是電阻型,通過測量電阻來間接反應(yīng)土壤濕度,不能用于測量濕度值,其價格便宜,適用于定型測量,只能用于判斷土壤是否需要澆水。
      [0003]另一類是FDR型,其利用電磁脈沖原理、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(shù),從而得到土壤容積含水量。FDR型土壤濕度傳感器具有簡便安全、快速準(zhǔn)確、定點連續(xù)、自動化、寬量程、少標(biāo)定等優(yōu)點,是一種不錯的土壤濕度測定傳感器,但是價格昂貴,不適于智能花盆等普通的產(chǎn)品。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種新型的土壤濕度傳感器,其具有價格便宜,簡便安全、快速準(zhǔn)確、定點連續(xù)、自動化、寬量程、少標(biāo)定、精度高的優(yōu)點,應(yīng)用范圍廣,適用于節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗等領(lǐng)域,尤其適合于智能花盆等普通的產(chǎn)品。
      [0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
      一種土壤濕度傳感器,包括晶振激勵信號,負(fù)載網(wǎng)絡(luò),鑒相器,低通濾波器和AD采集器,所述的晶振激勵信號的輸出端分別接負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和鑒相器,所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)接所述鑒相器,所述鑒相器再依次接低通濾波器和AD采集器。
      [0006]作為優(yōu)選,所述的晶振激勵信號包括使能端、接地端、輸出端和電源端,該晶振激勵信號能產(chǎn)生激勵信號,用于激勵土壤負(fù)載。
      [0007]作為優(yōu)選,所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)為RC網(wǎng)絡(luò),由一個電阻和一臺電容器組成,電容器連接兩根探片,探片插入土壤測定土壤的電容。
      [0008]作為優(yōu)選,所述的鑒相器包括接地端、輸出端、電源端和兩個輸入端,兩個輸入端各接晶振激勵信號和負(fù)載網(wǎng)絡(luò),分別對激勵信號和經(jīng)過負(fù)載網(wǎng)絡(luò)相移的信號進行鑒相。
      [0009]作為優(yōu)選,所述的低通濾波器包括:輸入端,用于饋入占空比信號;輸出端接AD采集器,用于饋入直流信號;電阻及電容元件,所述的電阻的一端連接輸入端,電阻的另一端分別接輸出端和電容元件,所述的電容元件接地,所述的AD采集器用于采集直流信號。
      [0010]作為優(yōu)選,所述的低通濾波器包括兩個電阻及兩個電容元件。
      [0011]本發(fā)明提供的一種土壤濕度傳感器,其工作原理為:利用土壤含水量的介電特性來測量土壤含水量。土壤中的水分越多,介電常數(shù)就越高,從而導(dǎo)致電容C越大。激勵信號經(jīng)過RC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)之后,必然會產(chǎn)生相移。通過使用鑒相器來比較激勵原始信號和經(jīng)過負(fù)載網(wǎng)相移之后的信號,就可以測出相移量。再通過低通濾波器,把鑒相器出來的相移量(表現(xiàn)為不同占空比的方波)轉(zhuǎn)換成直流信號,方便AD采集器采集,便可測出土壤濕度。
      [0012]本發(fā)明的土壤濕度傳感器其具有價格便宜,簡便安全、快速準(zhǔn)確、定點連續(xù)、自動化、寬量程、少標(biāo)定、精度高的優(yōu)點,應(yīng)用范圍廣,適用于節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗等領(lǐng)域,尤其適合于智能花盆等普通的產(chǎn)品。
      【附圖說明】
      [0013]圖1是本發(fā)明的土壤濕度傳感器的模塊框圖;
      圖2是本發(fā)明的土壤濕度傳感器的電路圖。
      【具體實施方式】
      [0014]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
      實施例
      [0015]如圖1和圖2所示的土壤濕度傳感器包括晶振激勵信號Y1,負(fù)載網(wǎng)絡(luò),鑒相器U1,低通濾波器和AD采集器,所述的晶振激勵信號的輸出端分別接負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和鑒相器,所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)接所述鑒相器,所述鑒相器再依次接低通濾波器和AD采集器。
      [0016]所述的晶振激勵信號包括使能端EN、接地端GND、輸出端OUT和電源端VCC,該晶振激勵信號能產(chǎn)生激勵信號,用于激勵土壤負(fù)載。
      [0017]所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)為RC網(wǎng)絡(luò),由一個電阻Rl和一臺電容器組成,電容器連接兩根探片6,探片插入土壤測定土壤的電容。
      [0018]所述的鑒相器包括接地端GND、輸出端Y、電源端VCC和兩個輸入端A和B,兩個輸入端A和B各接激勵信號晶振和負(fù)載網(wǎng)絡(luò),分別對激勵信號和經(jīng)過負(fù)載網(wǎng)絡(luò)相移的信號進行鑒相。
      [0019]所述的低通濾波器包括:輸入端,用于饋入占空比信號;輸出端接AD采集器,用于饋入直流信號;兩個電阻R2和R3及兩個電容C3和C4元件;所述的電阻Rl和電阻R2串聯(lián),所述的電阻R2 —端連接輸入端,電阻R3的另一端分別接輸出端0UT,所述的電容C3接R2電阻的另一端,電容C3接地,所述電容C4接電阻R3的一端,電容C4接地,所述的AD采集器用于采集直流信號。
      [0020]以上實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進,均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
      【主權(quán)項】
      1.一種土壤濕度傳感器,其特征在于包括晶振激勵信號,負(fù)載網(wǎng)絡(luò),鑒相器,低通濾波器和AD采集器,所述的晶振激勵信號的輸出端分別接負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和鑒相器,所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)接所述鑒相器,所述鑒相器再依次接低通濾波器和AD采集器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤濕度傳感器,其特征在于所述的晶振激勵信號包括使能端、接地端、輸出端和高電平端,該晶振激勵信號能產(chǎn)生激勵信號,用于激勵土壤負(fù)載。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤濕度傳感器,其特征在于所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)為RC網(wǎng)絡(luò),由一個電阻和一臺電容器組成,電容器連接兩根探片,探片插入土壤測定土壤的電容。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤濕度傳感器,其特征在于所述的鑒相器包括接地端、輸出端、高電平端和兩個輸入端,兩個輸入端各接晶振激勵信號和負(fù)載網(wǎng)絡(luò),分別對激勵信號和經(jīng)過負(fù)載網(wǎng)絡(luò)相移的信號進行鑒相。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤濕度傳感器,其特征在于所述的低通濾波器包括: 輸入端,用于饋入占空比信號; 輸出端接AD采集器,用于饋入直流信號; 電阻及電容元件,所述的電阻的一端連接輸入端,電阻的另一端分別接輸出端和電容元件,所述的電容元件接地。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種土壤濕度傳感器,其特征在于所述的低通濾波器包括兩個電阻及兩個電容元件。
      【專利摘要】本發(fā)明提供了一種土壤濕度傳感器,包括晶振激勵信號,負(fù)載網(wǎng)絡(luò),鑒相器,低通濾波器和AD采集器,所述的晶振激勵信號的輸出端分別接負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和鑒相器,所述的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)接所述鑒相器,所述鑒相器再依次接低通濾波器和AD采集器。該新型的土壤濕度傳感器,其具有價格便宜,簡便安全、快速準(zhǔn)確、定點連續(xù)、自動化、寬量程、少標(biāo)定、精度高的優(yōu)點,應(yīng)用范圍廣,適用于節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗等領(lǐng)域,尤其適合于智能花盆等普通的產(chǎn)品。
      【IPC分類】G01N27/22
      【公開號】CN105181765
      【申請?zhí)枴緾N201510686731
      【發(fā)明人】王文拓
      【申請人】杭州創(chuàng)輝農(nóng)業(yè)科技有限公司
      【公開日】2015年12月23日
      【申請日】2015年10月22日
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