土壤温湿度仪的使用范围及安装要点 土壤温湿度仪又称为便携式土壤温度速测仪、快速土壤水分温度仪、快速土壤水分温度测定仪、土壤温湿度测定仪、土壤温湿度记录仪。TZS-2X土壤温湿度仪可同时测土壤表层和不同深度的土壤容积含水量，测量精度高，存储容量大，体积小巧，便于携带。可用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等的长期监测，可连续监测土壤的水分，性能稳定，可靠性高，免维护。 土壤温湿度仪可脱离开计算机独立工作，上位机软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录数据导出到计算机中，并可以存储为EXCE表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理，连接计算机可以打印存储数据。 TZS-2X土壤温湿度仪广泛应用于农业、林业、地质、农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等测等方面的测量及研究。 浙江托普云农研发生产的土壤温湿度仪,土壤温湿度测定仪,土壤温湿度记录仪,便携式土壤水分温度速测仪,快速土壤水分温度仪,快速土壤水分温度测定仪小巧美观便于携带 ,轻触式按键,大屏幕点阵式液晶显示,全中文菜单操作。 型号功能区别 TZS-2X 不带定位功能 TZS-2X-G 带定位功能 土壤温湿度仪|土壤温湿度测定仪|土壤温湿度记录仪|便携式土壤水分温度速测仪|快速土壤水分温度仪手持机技术参数: 记录容量：设备内部Flash可存储近3万条数据，标配4G内存卡可无限存
储，亦可与Flash中数据同时存储。 记录时间间隔：5分到99小时 经度：0~180° 纬度：0~90° 语音播报：中文普通话 工作电源：3.7V锂电池供电 工作电流：待机功耗10mA，其他功耗根据配置而定 土壤温湿度仪传感器介绍： 1）土壤温度技术参数： 土壤温度单位：℃ 测试范围：-40～100℃ 精度：±0.5℃ 2）土壤水份技术参数： 水份单位：%（m3/m3） 含水率测试范围：0～100% 标准电缆长度：1.5m(可按客户需要定做，最长可至1000m) 可选件：测量地下深层土壤水份时建议使用土钻 响应时间：≤2s 相对百分误差：≤3% 土壤温湿度仪/便携式土壤水分温度速测仪/快速土壤水分温度测定仪功能特点: 1、小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。 2、采集设置：在无人看守的情况下使用，可设置定时采集，也可手动采集。自动记录数据并存储。
本技术公开了一种多分层土壤湿度传感器，它包括探针和电路板两部分，探针的一侧粘贴有数组相互平行的金属电极片构成的数组正电极和负电极，金属电极片通过导线与电路板相连接，电路板的电路包括升压电路、基准电压电路、8个结构相同的土壤电阻采集及处理电路、模数转换电路和模数转换控制及输出信号处理电路五个部分，探针将所采集的土壤中不同分层内电阻信号传输给土壤电阻采集及处理电路，电阻信号经过电路的运算、放大后，得到探针上相应金属电极片构成的正电极和负电极之间的土壤湿度，结果通过微型单片机U3串口通信端口P3.0和P3.1输出给电路板外部连接的PLC工控器或显示器，完成对土壤中不同分层处土壤湿度的计算和显示。 权利要求书 1.一种多分层土壤湿度传感器，它包括探针和电路板两部分，其特征在于：所述探针包括两块形状相同的绝缘材质的面板(1)和底板(2)，面板(1)和底板(2)的底部为箭头状，面板(1)的后侧与底板(2)的前侧相粘接；面板(1)的一侧沿其长度方向设置有16个均匀间隔的插接孔(4)，面板(1)的前侧在每个插接孔(4)上表面粘贴有一条沿面板(1)宽度方向水平设置的金属电极片(3)，16个金属电极片(3)相互平行排布，16个金属电极片(3)两两一组构成8对正电极和负电极；底板(2)的前侧焊接有16条相互不交接的导线(5)，导线(5)的焊接点(6)与插接孔(4)的位置一一对应，当面板(1)和底板(2)相贴合时，焊接点(6)插入插接孔(4)中，焊接点(6)与金属电极片(3)相抵触，导线(5)的尾部从面板(1)和底板(2)的对接面顶端引出与电路板相连接； 所述电路板的电路包括升压电路、基准电压电路、8个结构相同的土壤电阻采集及处理电路、模数转换电路和模数转换控制及输出信号处理电路五个部分，升压电路的输入端与外部5V电源VCC相连接，升压电路的输出端与基准电压电路相连接，基准电压电路为土壤电阻采集及处理电路、模数转换电路提供稳定的基准电源；探针顶端的导线与土壤电阻采集及处理电路相连接，土壤电阻采集及处理电路与模数转换电路相连接，模数转换电路与模数转换控制及输出信号处理电路相连接，模数转换控制及输出信号处理电路包括一个微型单片机U3；探针将所采集的土壤中不同分层内电阻信号传输给土壤电阻采集及处理电路，经过土壤电阻采集及处理电路对所采集的电阻信号经过电压值的运算、放大后，将模拟电压信号传
土壤湿度传感器工作 原理
精品文档 标签：无标签 土壤湿度传感器的工作原理 随着全球水资源的紧缺，特别是我国淡水资源的不足，加上我国又是农业上的大国，于对于雨水的要求十分的高，现在很多科学家致力于湿度传感器以求达到节约农业用水的效果。 湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。RP1为湿度下限预置点，RP2为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处在预置的上下限湿度之间时，由于探头 a、h间的土壤电阻值在规定范围内，c点的电位低于 RPI的滑动端电位(比较器同相输入端 )，故比较器 I输出高电平，red不发光；RP2的滑动端电位低于 c 点电位，则比较器 II输出高电平，green也不发光。若土壤的湿度达到或超过 RP2设定的上限湿度时，ab探头间电阻变小，从而探头分压减小，比较器 II的同相输入端电位(c点电位 )低于比较器反相端电位(RP2滑动端电位 )，则比较器 II翻转输出低电平，green发光，同时 SS8550II导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过大。若土壤干燥达到或超过 RP1设定的下限湿度时，a、b探头间电阻增大，从而探头分压增大高于比较器 I同相端电压(RP1滑动端电位)，比较器 I输出低电平，red发光，同时 SS8550I导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过小。蜂呜器设计是便于用户设置报警点，当设置完毕可将电键 SP断开，由下位机统一报错。传感器探头 a、b是由长160 mm、直径为5 mm的两根不锈钢棒制成，相间55 mm。 土壤探头现场调试过程为：①将 RP1的滑动触点调至最上端，RP2的滑动触点调至最下端，使red，green都熄灭；②进行土壤湿度调试，取两盆适合温室育苗的土样，一盆 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
湿度传感器原理 悬赏分：20 - 解决时间：2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者：YLQ19880803 - 二级 最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，0.2％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的E.K.Carver 和C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在0.3s 到3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据处理程序，等等。另外，它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题. 上始终未能取得重大的突破。因此，到目前为止，传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。近年来，这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。
悬赏分：20 - 解决时间：2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者：YLQ - 二级 最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器 2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的和于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计
产品简介 土壤湿度传感器是一款高精度、高灵敏度的土壤水分测量仪器。本传感器采用电磁脉冲原理测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤真实水分含量，具有快速准确、稳定可靠、不受土壤中化肥和金属离子的影响等特点。土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比，是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。 适用于土壤墒情监测、科学试验、农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养等场合。 具备以下特点： （1）电极采用特殊处理的合金材料，可承受较强的外力冲击，不易损坏。 （2）完全密封，可埋入土壤或直接投入水中进行长期动态检测。 （3）精度高，响应快，互换性好，探针插入式设计保证测量精确，性能可靠。 （4）完善的保护电路。 技术参数 土壤湿度： 量程：0-100%RH；分辨率：0.01%RH；精度：5% 供电电压：DC5V-24V 信号输出：RS485，Modbus协议 测量原理：土壤水分FDR频域法 防护等级：IP68浸没水中可长期使用 运行环境：-40~85℃ 探针材料：防腐特制电极 密封材料：黑色阻燃环氧树脂安装方式：全部埋入或探针全部插入被测介质 默认线缆长度：5米，线缆长度可按要求定制 连接方式：预装冷压端子 外形尺寸：45*15*135mm 电极长度：50mm 接线方法 （1）若配备本公司生产的气象站，直接使用传感器线将传感器与气象站上的相应接口相连即 可。 （2）若单独购买变送器，变送器配套线线序分别为： 线颜色 输出信号 通讯型 红色电源正 黑色电源地 黄色A+/TX 蓝色B-/RX 安装与测量 （1）快速测量法：选定合适的测量地点，避开石块，确保电极不会碰到石块之类坚硬物体，按照所需测量深度刨开表层土，保持下面土壤原有的松紧程度，握紧传感器体垂直插入土壤，插入时不可前后左右晃动，确保与土壤紧密接触。一个测点的小范围内建议测多次求平均。 （2）埋地测量法：根据需要的深度，垂直挖直径大于20厘米的坑，深度按照测量需要，然后在既定深度将传感器钢针水平插入坑壁，将坑填埋压实，确保电极与土壤紧密接触。稳定一段时间后，即可进行连续数天、数月乃至更长时间的测量和记
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讯方公司传感器实验 2 通过本实验了解土壤湿度传感器的硬件电路和工作原理 1．编写一个读取土壤湿度传感器数据的程序 2．将数据做简单的处理显示 1．硬件部分 （1）采集节点一个 （2）J-Link仿真器一个 （3）显示终端一台 （4）土壤湿度传感器一个 2．软件部分 Keil μVision4 开发环境，J-Link 驱动程序 1．土壤湿度传感器工作原理 电路中用到，土壤湿度传感器电路、信号放大电路、单片机系统、状态显示系统构成。其基本工作原理：经过信号放大电路，土壤湿度传感器电路将感受到的土壤湿度以数字量形式输出至单片机系统, 经AD转换由状态显示系统进行显示。 土壤湿度传感器工作框图如图5-1： 图5-1 电路工作框图
1．土壤湿度传感器的硬件电路图 电路中，土壤湿度传感器电路如图5-2。 图5-2 土壤湿度传感器原理图 实验基本步骤如下： 1．启动Keil μVision4，新建一个项目工程Bank，添加常用组，并添加相应库函数； 2．在user文件中建立main.c,SystemInit.c,PublicFuc.c文件； 3．新建一个组sensor，在sensor中编写读取土壤湿度传感器状态的代码； 4．编译链接工程，并生成hex 文件，所有文件如下图6-1所示： 图6-1 文件示意图 3
讯方公司传感器实验 4 5．将土壤湿度传感器接到传感器接口2； 图 6-2 土壤湿度传感器 6．将J-Link仿真器、ZigBee路由器接入传感器采集节点,仿真器USB 接口连入PC 机，插好电源，并打开开发实验箱上的电源开关，如图6-3； 图6-3 硬件连接示意图 7．将ZigBee协调器接入智能网关，插好电源，并打开电源启动智能网关系统，运行传感器实验显示程序； 电 源 开 关 电 源 传 感 器 接 口 1 传感器接口2 传感器接口3 J-LINK接口 ZigBee_DEBUG 复位 节点按键 拨码开关 ZigBee按键 红 外 发 射 天 线 指 示 灯 ZigBee复位
标签：无标签 土壤湿度传感器的工作原理 随着全球水资源的紧缺，特别是我国淡水资源的不足，加上我国又是农业上的大国，于对于雨水的要求十分的高，现在很多科学家致力于湿度传感器以求达到节约农业用水的效果。 湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。RP1为湿度下限预置点，RP2为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处在预置的上下限湿度之间时，由于探头 a、h间的土壤电阻值在规定范围内，c点的电位低于 RPI的滑动端电位(比较器同相输入端 )，故比较器 I输出高电平，red不发光；RP2的滑动端电位低于 c 点电位，则比较器 II输出高电平，green也不发光。若土壤的湿度达到或超过 RP2设定的上限湿度时，ab探头间电阻变小，从而探头分压减小，比较器 II的同相输入端电位(c点电位 )低于比较器反相端电位(RP2滑动端电位 )，则比较器 II翻转输出低电平，green发光，同时 SS8550II导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过大。若土壤干燥达到或超过 RP1设定的下限湿度时，a、b探头间电阻增大，从而探头分压增大高于比较器 I同相端电压(RP1滑动端电位)，比较器 I输出低电平，red发光，同时 SS8550I导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过小。蜂呜器设计是便于用户设置报警点，当设置完毕可将电键 SP 断开，由下位机统一报错。传感器探头 a、b是由长160 mm、直径为5 mm的两根不锈钢棒制成，相间55 mm。 土壤探头现场调试过程为：①将 RP1的滑动触点调至最上端，RP2的滑动触点调至最下端，使red，green都熄灭；②进行土壤湿度调试，取两盆适合温室育苗的土样，一盆 为上限湿度(即适合温室育苗的最大土壤湿度)，一盆为下限湿度(即适合温室育苗的最低土壤湿度)。把探头插入上极限土壤中，调节 RP2，使 green刚好点亮，蜂鸣器刚好发声为止；再把探头插入下极限土壤中，调节 RP1，使 red刚好点亮，蜂鸣器刚好发声为止；③将土壤湿度探测器的报警输出端ALARM1，ALARM2分别与下位机的P1口相连，下位机上电复位时 P1口为高电平，当土壤湿度过高或过低时土壤湿度探测器 ALARM1或 ALARM2端输出低电平，下位机定时扫描 P1口的电平状态，并赋值相应状态字，进入子处理程序。对于应用此种方法制
标签：无标签 随着全球水资源的紧缺，特别是我国淡水资源的不足，加上我国又是农业上的大国，于对于雨水的要求十分的高，现在很多科学家致力于以求达到节约农业用水的效果。 由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。RP1为湿度下限预置点，RP2为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处在预置的上下限湿度之间时，由于探头 a、h间的土壤电阻值在规定范围内，c点的电位低于 R PI的滑动端电位(比较器同相输入端 )，故比较器 I 输出高电平，red不发光；RP2的滑动端电位低于 c 点电位，则比较器 II输出高电平，green也不发光。若土壤的湿度达到或超过 RP2设定的上限湿度时，ab 探头间电阻变小，从而探头分压减小，比较器 II的同相输入端电位(c点电位 )低于比较器反相端电位(RP2滑动端电位 )，则比较器 II翻转输出低电平，g reen发光，同时 SS8550II导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过大。若土壤干燥达到或超过 RP1设定的下限湿度时，a、b探头间电阻增大，从而探头分压增大高于比较器 I同相端电压(RP1滑动端电位)，比较器 I 输出低电平，red发光，同时 SS8550I导通蜂鸣器发声，表示土壤湿度过小。蜂呜器设计是便于用户设置
报警点，当设置完毕可将电键 SP断开，由下位机统一报错。传感器探头 a、b是由长160 mm、直径为5 mm的两根不锈钢棒制成，相间55 mm。 土壤探头现场调试过程为：①将 RP1的滑动触点调至最上端，RP2的滑动触点调至最下端，使red，g reen都熄灭；②进行土壤湿度调试，取两盆适合温室育苗的土样，一盆 为上限湿度(即适合温室育苗的最大土壤湿度)，一盆为下限湿度(即适合温室育苗的最低土壤湿度)。把探头插入上极限土壤中，调节 RP2，使 green刚好点亮，蜂鸣器刚好发声为止；再把探头插入下极限土壤中，调节 RP1，使 red刚好点亮，蜂鸣器刚好发声为止； ③将土壤湿度探测器的报警输出端ALARM1，ALARM2 分别与下位机的P1口相连，下位机上电复位时 P1口为高电平，当土壤湿度过高或过低时土壤湿度探测器 ALARM1或 ALARM2端输出低电平，下位机定时扫描 P1口的电平状态，并赋值相应状态字，进入子处理程序。对于应用此种方法制作的传感器其测量阻值用普通的万用表是无法测量的，只能用惠斯通电桥测电阻的方法测量。另外在实际电路中可将报警部分去掉，只需观察灯的亮灭即可。探针的引出线需要用屏蔽线。．
土壤水分传感器为可远距离传输的土壤水分传感器，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量，也叫农田墒情检测仪。采用4-20mA工业通用接口，可直接接入各种显示仪表，实现土壤水分监测。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的仪器。 土壤的各种理化性状、地形的差异作用、气候变化和人为的土壤管理措施对土壤水分状况有不同的影响，地表特征与土壤水分状况也存在着依次的相关性。是一种高精度、高可靠性、受土壤质地影响不明显的快速土壤水分测量传感器。传感器采用世界先进的最新FDR原理制作，其性能和精度可与TDR型和FD型土壤水分传感器相媲美，并在可靠性与测量速度上具有更大的优势。本产品可应用在(1) 农场自动化灌溉系统(2) 温室大棚种植土壤水分控制系统(3) 食用菌水分控制系统（4）沙漠地区农业自动化滴灌系统。其它需要监测土壤水分的各种场合等。 土壤水分测量传感器，采用工业级精密核心元件，使其具有优越的准确性与长期稳定性。小巧化的体积设计，方便携带和安装。结构设计合理密封，不锈钢探针保证适用性和广泛性。以环氧树脂密封胶灌封，可以直接埋入土壤中使用且不受腐蚀，保证较长的使用寿命。很高的测量灵敏度和精度，采用高抗干扰设计，性能可靠稳定。4-20mA工业通用接口，使现场测量更加灵活多变，可适应多种场合。 设备输出三线接口，红黑线是传感器电源接口，绿线是电流输出接口。如下图所示： 接口会引出三个接线座方便用户接线。本设备绿线和黑线为4-2mA电流输出，供电电压为 本设备采集工业通用的电流4-20mA信号输出的方式，下图为典型的应用接线示意图。其中V-为电源的负极。V+与V-之间通常在本地接入电源。而A+与A-之间为水分信号电流输出。
第十一章土壤湿度传感器 11.1 土壤湿度及其表示 11.1.1土壤湿度 土壤湿度，即表示一定深度土层的土壤干湿度程度的物理量，又称土壤水分含量。土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约。 11.1.2土壤湿度传感器 土壤湿度传感器又名土壤水分传感器，土壤含水量传感器。土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的工具测量土壤容积含水量，主要用于土壤墒情检测以及农业灌溉和林业防护。 11.1.3 土壤湿度表示方法 土壤湿度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100％。也可以相当于土壤含水量与田间持水量的百分比，或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。 根据土壤的相对湿度可以知道，土壤含水的程度，还能保持多少水量，在灌溉上有参考价值。土壤湿度大小影响田间气候，土壤通气性和养分分解，是土壤微生物活动和农作物生长发育的重要条件之一。 土壤湿度受大气、土质、植被等条件的影响。在野外判断土壤湿度通常用手来鉴别，一般分为四级：（1）湿，用手挤压时水能从土壤中流出；（2）潮，放在手上留下湿的痕迹可搓成土球或条，但无水流出；（3）润，放在手上有凉润感觉，用手压稍留下印痕；（4）干，放在手上无凉快感觉，粘土成为硬块。
农业气象上土壤湿度常采用下列方法与单位表示： ①重量百分数。即土壤水的重量占其干土重的百分数(％)。此法应用普遍，但土壤类型不同，相同的土壤湿度其土壤水分的有效性不同，不便于在不同土壤间进行比较。 ②田间持水量百分数。即土壤湿度占该类土壤田间持水量的百分数(％)。利于在不同土壤间进行比较，但不能给出具体水量的概念。 ③土壤水分贮存量。指一定深度的土层中含水的绝对数量，通常以毫米为单位，便于与降水量、蒸发量比较。土壤水分贮存量W（毫米）的计算公式为:W ＝0.1·h·d·w。式中h是土层厚度，d为土壤容重（克／厘米3）,0.1是单位换算系数，w为土壤湿度（重量百分数）。 ④土壤水势或水分势是用能量表示的土壤水分含量。其单位为大气压或焦／克。为了方便使用，可取数值的普通对数，缩写符号为pF，称为土壤水的pF值。 11.1.4 土壤湿度测量方法 土壤既是一种非均质的、多相的、分散的、颗粒化的多孔系统，又是一个由惰性固体、活性固体、溶质、气体以及水组成的多元复合系统，其物理特性非常复杂，并且空间变异性非常大，这就造成了土壤水分测量的难度。土壤水分测量方法的深入研究，需要一系列与其相关的基础理论支持，尤其是土壤作为一种非均一性多孔吸水介质对其含水量测量方法的研究涉及到应用数学、土壤物理、介质物理、电磁场理论和微波技术等多种学科的并行交叉。而要实现土壤水分的快速测量又要考虑到实时性要求，这更增加了其技术难度。 土壤的特性决定了在测量土壤含水量时，必须充分考虑到土壤容重、土壤质地、土壤结构、土壤化学组成、土壤含盐量等基本物理化学特性及变化规律。
土壤型温湿度传感器 说明书 _ 相对湿度和温度测量 _ 兼有露点 _ 全部校准，数字输出， _ 卓越的长期稳定性 _ 防水封装，可用于土壤测量 _ 超低能耗 产品概述 数字温湿度传感器系列中土壤型专用传感器，它把传感元件和信号处理集成起来，输出全标定的数字信号。产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14 位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比等优点。每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定，校准系数以程序形式储存在OTP 内存中，在标定的过程中使用。传感器在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。微小的体积极低的功耗，使SS2005成为各类应用的首选。 土壤专用传感器提供4 脚引线封装，且传感器与引线之间采用接插件形式，易于更换与替换。 接口说明： 技术参数：
传感器外形尺寸： SHT系列传感器性能说明 图 2 25℃时传感器的最大相对湿度误差图3 最大温度误差电气特性：
1 默认测量分辨率为温度14 位，湿度1 2 位。通过状态寄存器可分别降至12 位和8 位 2 在出厂质量检验时，每支传感器都在25℃（77℉）和3.3V 条件下测试并且完全符合精度指标。该精度值不包括滞后与非线性。 3 在25℃和1m/s 气流的条件下，达到一阶响应63%所需要的时间。 4 在挥发性有机混合物中数值可能会高一些。见说明书1.3。 5 在VDD=5.5V 和25℃的条件下，每秒进行一次12 位精度测量的平均值。 6 响应时间取决于传感器表面的热容和热阻。 使用指南 1. 应用信息 1.1 工作条件 传感器在建议的工作条件下性能正常，请参阅图4。超出建议的工作范围可能导致信号暂时性漂移（60 小时后漂移+3%RH）。当恢复到正常工作条件后，传感器会缓慢自恢复到校正状态。可参阅1.4 小节的“恢复处理”以加速恢复进程。在非正常条件下的长时间，会加速产品的老化。 图 4 工作条件 1.2 插座与焊接 为了确保传感器的高精度，不允许直接焊接传感器。必须使用配套插座，如“Preci-dip / Mill-Max851-93-004-20-001"或类似产品。使用标准的波峰焊炉，在最高235℃的温度条件下不超过20 秒。手动焊接，在最高350℃7 的温度条件下接触时间须少于5 秒。焊接后，将传感器在>75%RH的环境下存放至少12小时，以保证聚合物的重新水合。不论在哪种情况下，无论是手动焊接还是回流焊结，在焊接后都不允许冲洗电路板。如果将传感器应用于腐蚀性气体中，插针与PCB 都需要被封装起来以避免接触不良或短路。 1.3 贮存条件与操作说明 湿度传感器不是普通的电子元器件，需要仔细防护，这一点用户必须重视。长期暴露在高浓度的化学蒸汽中将会致使传感器的读数产生漂移。因此建议将传感器存放于原包装包括封装的ESD 包内，并且符合以下条件：温度范围10℃-50℃（在有限时间内0-80℃）；湿度为20-60%RH（没有ESD 封装的传感器）。若传感器没有原包装，则需要存放在PE-HD8 材质的ESD 袋中。在生产和运输过程中，要保证传感器远离高浓度的化学溶剂。要避免使用挥发性胶水、粘性胶带、不干胶贴纸，或具有挥发性的包装材料，如发泡塑料袋、泡沫塑料等。生产场合需要保持通风。详细信息请参考“操作说明”或联系我们。 1.4 恢复处理 暴露在极端工作条件或化学蒸汽中的传感器，可通过如下处理，使其恢复到校准状态。烘干：在100-105℃(100-105℃对应于212-221℉，20-30℃对应于68-86℉) 和< 5%RH 的湿度条件下保持10小时；重新水合：在20-30℃和>75%RH 的湿度条件下保持12 小时(75%RH 的湿度场可以很便利的由NaCl 饱和盐溶液制得)。 1.5 温度影响 气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。因此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。在做测试时，应保证两个传感器在同样的温度下，然后比较湿度的读数。SS2005的封装设计减少了从插针到传感器
土壤湿度传感器的介绍 现在全世界的水资源都非常的短缺，我国的淡水资源更是如此，而且我们的国家是农业大国，对雨水的要求很高，所以目前许多科学家都大力地研究土壤湿度传感器，为求可以节约在农业上的用水。 湿度传感器就是可以感受到气体中的水蒸气的含量，并且可以将它转换成为可以利用的输出信号的精密测量仪器。土壤湿度传感器主要是由声报警电路和湿度检测电路组成的，RP2是湿度下限的预置点；RP1是湿度下限的预置点。如果土壤的湿度在这两个预置点之间时，因为探头a和h之间的土壤的电阻值确定在允许的范围里，而RP1的滑动端的电位比c点的电位高，因此比较器I端输出的是高电平，这个时候red没有发光；当c点的电位比RP2的滑动端的电位高的时候，那么比较器II端输出的就是高电平，这个时候green没有发光。如果土壤的干燥程度大于等于RP1所设置的下限的湿度的时候，ab探头之间的电阻值就会变大，探头的分压会变大，因此比较器I同相端的输出电压就会比探头的分压低，从而比较器I输出的是低电平，这个时候red会发光，而SS8550II导通峰鸣器就会发出声音，这就表明土壤的湿度偏小。如果土壤的湿度大于等于RP2所设置的上限的湿度的时候，ab的探头之间的电阻就会相应地变小，这时探头分压也会变小，比较器反相端的电位就会高于比较器II的同相的输入端的c点电位，因此比较器II输出的是低电平，这个时候green会发光，SS8550II导通峰鸣器就会发出声音，这就表明土壤的湿度偏大。蜂
鸣器的设计是为了让使用者方便地设置报警点的，如果完成设置后，就可以断开电键SP。 那么，如何使用土壤湿度传感器相关的硬件控制电路呢？土壤水分传感器是用来检测埋在农作物的根部的土壤的水分，这个传感器经过检测电路可以把湿度偏低和湿度偏高的电信号经由编码器传输到主控制器那里，而主控制器是决定控制的状态的。如果土壤湿度偏低的话，就会通过光电隔离以及继电器的控制连接到水源的电磁阀；如果湿度偏高的话，就会停止工作，不再灌溉。如果空气中的湿度偏高的话，空气湿度传感器可以经过A/D的转换，将其反映到主控制器那里，这个时候可以暂时延缓灌溉。目前的系统状态已经可以通过显示的电路显示出来了。这个系统可以用手动来设置灌溉的时间，发生故障的时候，它还具备报警的功能，这对用户来说是非常方便和有帮助的。主控制器可以跟上位机通讯，这样就能够随时检测系统的工作状况还有可以有效地分析历史的数据。 随着社会的发展，土壤湿度传感器的应用将会越来越广泛；有关它的技术也会越来越完善的。相信在不久的将来，它可以在一定的程度上有效地缓解全球的水资源短缺这个难题的。
河池学院物理与电子工程系 实验设计论文 题目土壤湿度传感器自动灌溉系统 参与人员庞鸿黄俊国成小慧 专业名称电子信息工程 2010年10月26日
土壤温湿度传感器自动灌溉系统 摘要：民以食为天，农业无论是在什么时候永远都是一个国家的基础，每一个国家的基石，一个国家赖以生存的坚实条件，特别是在中国这样的一个人口大国，粮食尤为重要。所以发展好农业，实现农业增产增收，打好粮食基础，让人民吃上饱饭是我国的头等大事。 生命离不开水，植物尤为重要，水是农业发展中不可少的元素。作物在生长过程中，土壤湿度起着至关重要的作用。以生物的角度来考虑，土壤湿度直接影响着植物对营养物质的吸收以及植物生长的发育，同时还影响着土壤中各种养分的有效性。尤其是近几年，旱灾是席卷全国各地，假如农作物未得到充分合理的灌溉，农作物的生长发育将受到严重的威胁，甚至会造成作物的减产，由此，对于中国这样一个农业大国来说，将是一种严峻的考验，农民的物质需求将会受到威胁，由此引发种种问题都不容忽视。 随着科技的发展，越来越多的科学技术应用到农业生产上，现在的农业已是翻天覆地的变化着，科学技术对农业的贡献已是大家所见。我们仍是落后的农业大国，全国的很多地方仍采用传统的生产技术，这其中依是存在很多技术问题，比如不合理的利用资源、未达到作物生长过程中一些要求等。尤其是在各种资源日益紧缺的形式下，能够把好科技的关口，充分利用于我国的现有科技成果将对我国农业的生产与发展将起到极大作用。这其中最值得我们去考虑的问题就是，如何利用现代先进技术，改进农业的灌溉技术，以最低的投资求得最高、最安全、最有效的利益需求。合理的灌溉可以促进植物的健康生长，特别是对一些对水的含量要求特别高的植物，合理的灌溉，既可以促进植物的生长，增进农作物的产量，还可以节约日益紧缺的水资源。这正响应“建立和谐社会，提倡节约型生产”的号召。 基于此，我们制作的土壤湿度传感器自动灌溉设备，可依据土壤湿度状况及时的进行灌溉，既节省劳动力又节约水、节能、节时，还可以提高作物的产量及质量，此外，克服了购买昂贵土壤湿度传感器成本高的弊端，而且该系统使用起来方便使用，大众都可以简单的操作，是面向大众化的设计。关键字：土壤湿度传感器温度DHT11
几种土壤湿度传感器
湿度传感器原理 悬赏分：20 - 解决时间：2010-5-25 22:13 湿度传感器原理 提问者：YLQ19880803 - 二级最佳答案 湿度传感器原理 湿度传感器 2009-04-29 20:50:36 阅读991 评论0 字号：大中小 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH，这比干湿球测湿精度高。 湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。 1、氯化锂湿度传感器 （1）电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH 以内。例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为（80～100）％RH ，0.2％的浓度对应范围是（60～80）％RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）％RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。 （2）露点式氯化锂湿度计 露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的，其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似，但工作原理却完全不同。简而言之，它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。 2、碳湿敏元件 碳湿敏元件是美国的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的，与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比，碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点，因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制，并取得了积极的成果，其测量不确定度不超过±5％RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7％左右，比阻稳定性亦较好。 3、氧化铝湿度计 氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在 0.3s 到 3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据处理程序，等等。另外，它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题.
Arduino Moisture Sensor土壤湿度传感器自动浇 花 请看下面PDF技术文件介绍 这个水分传感器可用于检测土壤的水分，当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大。使用这个传感器制作一款自动浇花装置，让您的花园里的植物不用人去管理。 传感器表面做了镀金处理，可以延长它的使用寿命。将他插入土壤，然后使用AD转换器读取它。 在他的帮助下，植物会提醒您：嘿，我渴了，请给我一点水。 技术规格 供电电压：3.3V 或5V 接口定义：1脚信号，2脚地，3脚电源正 输出信号类型：模拟量 使用寿命：大约1年（表面镀金处理，加强了导电性和抗腐蚀性） 模块尺寸：20X60mm
这是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分，当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大。使用这个传感器制作一款自动浇花装置，让您的花园里的植物不用人去管理。 传感器表面做了镀金处理，可以延长它的使用寿命。将他插入土壤，然后使用AD转换器读取它。在他的帮助下，植物会提醒您：嘿，我渴了，请给我一点水。
技术规格 供电电压：3.3V -5V
工作电流：最大45mA 输出电压：0-2.3V【2.3V是完全浸泡在水中的电压值】，5V供电，湿度越大输出电压越大。 接口定义：1脚信号，2脚地，3脚电源正 使用寿命：大约1年（表面镀金处理，加强了导电性和抗腐蚀性） 模块尺寸：60X20X5mm PDF：SEN0114资料 概述 这是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分，当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大。使用这个传感器制作一款自动浇花装置，让您的花园里的植物不用人去管理。传感器表面做了镀金处理，可以延长它的使用寿命。将它插入土壤，然后使用AD转换器读取它。在他的帮助下，植物会提醒您：嘿，我渴了，请给我一点水。 技术指标 电源电压: 3.3v or 5v 输出电压: 0~2.3v 工作电流: 最大45mA 接口定义：1脚信号，2脚地，3脚电源正 使用寿命：1年左右 模块尺寸: 60x20x5mm
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