一種多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于土壤參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單片機和傳感器的多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置；該測量裝置主要包括兩方面的改進：第一，同時集成有溫度傳感器、濕度傳感器、pH傳感器以及EC傳感器；第二，采用水平放置的兩個半導(dǎo)體薄片作為EC測量電極。由于采用了半導(dǎo)體薄片電極，本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置的精度較高；由于同時集成有多種傳感器，本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置可以同時進行溫度、濕度、pH及EC值的測量，適用性大大增強。
【專利說明】
一種多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于土壤參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單片機和傳感器的多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤的溫度、濕度、pH(酸堿度)以及EC(鹽度)值是影響農(nóng)作物生長的重要參數(shù)，對這些參數(shù)進行精確測量對指導(dǎo)生產(chǎn)具有十分重要的意義。土壤參數(shù)測試儀是專門用來測量上述參數(shù)的一種電子儀器。現(xiàn)有土壤參數(shù)測試儀一般包括控制芯片及顯示單元，控制芯片上電性連接有用來測量溫度、濕度、PH或EC值的至少一種傳感器;傳感器負(fù)責(zé)采集土壤參數(shù)，控制芯片負(fù)責(zé)處理并存儲數(shù)據(jù)，顯示單元負(fù)責(zé)顯示測量值?，F(xiàn)有土壤參數(shù)測量儀器存在如下問題:一、一般采用圓柱形且垂直放置的若干個探針電極來測量土壤的EC值，針對某一深度土層的EC值的測量精度達(dá)不到要求;二、已有土壤參數(shù)測量儀的集成度不高，不能同時對某個確定土層的4種參數(shù)進行測量。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本實用新型提供了一種多功能、高精度的土壤參數(shù)測量裝置，該測量裝置主要包括兩點改進:第一，同時集成有溫度傳感器、濕度傳感器、PH傳感器以及EC傳感器;第二，采用水平放置的兩個半導(dǎo)體薄片作為EC測量電極。由于采用了平板電極，本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置的精度較高，由于同時集成有多種傳感器，本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置可以同時進行溫度、濕度、pH及EC值的測量。
[0004]本實用新型為解決其技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案為:一種多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置，其特征在于:該多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC值傳感器以及數(shù)據(jù)顯示單元;所述溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC傳感器、數(shù)據(jù)顯示單元及數(shù)據(jù)存儲模塊電性連接到所述數(shù)據(jù)處理單元。
[0005]優(yōu)選地，所述EC傳感器的測量電極為兩個水平放置的半導(dǎo)體薄片電極。
[0006]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)顯示單元為液晶觸控顯示屏。
[0007]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有益的技術(shù)效果:
[0008]溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器及EC值傳感器負(fù)責(zé)采集待測量土層的實際數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)對來自溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器及EC值傳感器的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、處理、存儲并輸出給數(shù)據(jù)顯示單元，數(shù)據(jù)顯示單元用于顯示待測量土層的實際參數(shù)。由于同時集成有多種傳感器，本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置可以同時進行溫度、濕度、PH及EC值的測量，功能大大擴展。另外，現(xiàn)有用于測量EC值的圓柱形插針電極通常具有一定的厚度，其測量的結(jié)果為某個土層厚度范圍的數(shù)值，不能對某一確定土層的EC值進行準(zhǔn)確測量。本實用新型提供的土壤參數(shù)測量裝置由于采用了兩個水平放置的半導(dǎo)體薄片電極作為EC值的測量電極，厚度非常小，可以精確測量任何一個土層厚度上的EC值，精確度也有所提尚。
[0009]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型公開的土壤參數(shù)測量裝置進行詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0010]圖1:高精度土壤參數(shù)測量裝置的系統(tǒng)構(gòu)成圖；
[0011]圖2:EC傳感器中EC測量電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]見圖1，本實用新型優(yōu)選實施例中涉及的多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC值傳感器以及數(shù)據(jù)顯示單元(本實施例中為液晶觸控屏);溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC傳感器、數(shù)據(jù)顯示單元及數(shù)據(jù)存儲模塊電性連接到數(shù)據(jù)處理單元。溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC值傳感器用于檢測某一確定土層的土壤參數(shù);數(shù)據(jù)處理單元用于對來自傳感器的數(shù)據(jù)進行處理;數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲來自傳感器的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)顯示單元用于顯示檢測到的土壤參數(shù)。其中:溫度傳感器和濕度傳感器為集成數(shù)字溫濕度傳感器，具體為SHT11芯片，該芯片集溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換模塊為一體，可同時進行土壤溫度和濕度的測量，并可進行與數(shù)據(jù)處理單元之間的數(shù)據(jù)通訊。數(shù)據(jù)處理單元采用ATMEL公司的AT89C51系列單片機，數(shù)據(jù)存儲模塊采用24C02型存儲器。pH值傳感器采集到土壤酸堿度數(shù)據(jù)后，先經(jīng)放大器對信號進行放大，然后再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳送給數(shù)據(jù)處理單元。
[0013]見圖2，本實施例中的EC值傳感器采用水平放置的兩個半導(dǎo)體薄片作為測量電極，由于薄片電極的厚度非常小，能夠精確測量某一個深度土層的EC值。相比采用圓柱形插針電極的土壤參數(shù)測試儀，測量精度明顯提高。
【主權(quán)項】
1.一種多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置，其特征在于:該多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC值傳感器以及數(shù)據(jù)顯示單元;所述溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、EC傳感器、數(shù)據(jù)顯示單元及數(shù)據(jù)存儲模塊電性連接到所述數(shù)據(jù)處理單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置，其特征在于:所述EC傳感器的測量電極為兩個水平放置的半導(dǎo)體薄片電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能、高精度土壤參數(shù)測量裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)顯示單元為液晶觸控顯示屏。
【文檔編號】G01N27/00GK205449857SQ201620259322
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】程建興, 林學(xué)軍, 溫練海
【申請人】廣州市富民測控科技有限公司, 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院