土壤水分传感器用途及性能参数

土壤湿度传感器的原理及参数
土壤湿度传感器的原理是利用电极与土壤之间的电阻变化来测量土壤的湿度。

传感器根据土壤的导电性和含水量的变化来输出一个电阻值，然后将这个电阻值转换成一个电压值或数字信号，进而测量土壤湿度。

传感器的参数包括：
1. 灵敏度：传感器对土壤湿度变化的响应度就是传感器的灵敏度。

一般来说，传感器的灵敏度越高，测量精度就越高，但是也可能会因为过于敏感而产生误差。

2. 测量范围：传感器所能测量土壤湿度的范围，一般是以百分比表示。

不同类型的土壤湿度传感器的测量范围不同，用户需要根据实际需求进行选择。

3. 稳定性：传感器的稳定性指传感器在使用过程中，输出结果是否会出现不稳定、不准确的情况。

稳定性越高，传感器的使用寿命也会更长，测量精度也更高。

4. 反应时间：传感器对土壤湿度变化的响应时间越快，数据更新的频率也越高，能够提高数据的实时性和准确性。

5. 输出方式：传感器可以采用模拟信号输出或数字信号输出两种方式，用户需要根据实际需求和设备的接口要求进行选择。

GPRS无线土壤传感器农田土壤水分和降水监测土壤肥力GPRS无线土壤传感器在农田土壤水分和降水监测以及土壤肥力方面发挥了重要作用。

它是一种利用无线通信技术获取土壤水分和气象信息的装置，可以实时监测土壤中的水分含量、土壤温度、土壤盐分等参数，并将这些数据通过GPRS网络传输到终端设备，供农田管理者进行分析、决策和调整。

下面将详细介绍GPRS无线土壤传感器在农田土壤水分和降水监测以及土壤肥力方面的应用。

首先，GPRS无线土壤传感器在农田土壤水分和降水监测方面具有许多优势。

传统的土壤水分和降水监测方法需要手动采样和测量，耗时耗力且监测频率低，无法提供准确的、实时的数据。

而GPRS无线土壤传感器可以实时监测土壤水分和降水量，将数据通过GPRS网络传输到远程服务器，农田管理者可以随时随地获取监测数据，了解土壤水分和降水情况。

其次，GPRS无线土壤传感器能够帮助农田管理者进行土壤水分和降水的合理调控。

土壤水分是影响农作物生长和产量的重要因素，过湿或者过干都会对农作物的生长产生不良影响。

通过使用GPRS无线土壤传感器，农田管理者可以了解土壤中的水分含量，及时调整灌溉和排水量，保持土壤水分在适宜范围内，提高农作物的产量和质量。

同时，GPRS无线土壤传感器还可以监测降水情况，及时预警干旱或者洪涝等灾害，采取相应的防治措施，保护农作物的安全。

此外，GPRS无线土壤传感器还可以用于监测土壤肥力，为农田管理者提供土壤肥力调查和调控的依据。

土壤肥力是影响农作物生长和产量的重要因素之一，了解土壤中的养分含量对于科学施肥和合理肥料选用具有重要意义。

GPRS无线土壤传感器可以实时监测土壤中的养分含量，包括氮、磷、钾等主要养分，帮助农田管理者制定科学的施肥方案，避免浪费和环境污染。

总之，GPRS无线土壤传感器在农田土壤水分和降水监测以及土壤肥力方面的应用有着重要意义。

它能够实时监测土壤中的水分含量、土壤温度、土壤盐分等参数，通过GPRS网络传输数据，帮助农田管理者了解土壤水分和降水情况，调控灌溉和排水量，提高农作物的产量和质量。

土壤水分传感器的功能和作用是什么土壤湿度，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。

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。

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）。

TRS-1 土壤水分传感器⊙技术参数◆测量参数：土壤容积含水率◆单位：%( m3/m3)◆量程：0～100%◆探针长度：5.3cm◆探针直径：3mm◆探针材料：不锈钢◆密封材料：环氧树脂◆测量精度：±3%◆工作温度范围：-40℃～85℃◆工作电压：7～24V（电压型） 7～24V（电流型）◆工作电流：25～35mA，典型值28mA（电压型）◆测量主频：100Ｍhz◆输出信号：电压型0～1.875V DC电流型0～20mA 直流◆测量稳定时间：2秒◆响应时间：＜1秒◆测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径7cm、高7cm的圆柱体◆电缆长度：1.5米 (标配)⊙外型规格TRS-1⊙功能及特点（1）本传感器体积小巧化设计，携带方便，安装、操作及维护简单。

（2）结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。

（3）外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。

（4）土质影响较小，应用地区广泛。

（5）测量精度高，性能可靠，确保正常工作。

（6）响应速度快，数据传输效率高。

⊙适用范围适用于节水农业灌溉、温室大棚蔬菜、花卉园艺、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。

⊙安装及操作方法1.线色说明（请认真查看您所购买的线色，然后依据下表进行接线）红线电源输入黄线电压型号/电流信号蓝黑线地线或者：棕线电源输入蓝线电压型号/电流信号灰黑线地线附：单通道湿度传感器接线示意图：2.操作说明（1）传感器有两种插用方法：①传感器竖插使用（见下图1）：将传感器垂直90度插入被测土壤中，插入时请勿摇晃传感器，以防传感器探针被压弯，损坏探针。

②多路传感器平插使用（见下图2）：将传感器平行插入被测土壤中。

此方法用于多层土壤水分检测，插入时请勿摇晃传感器，以防传感器探针被压弯，损坏钢针。

（2）当感觉被测土壤里有硬块或异物时，请重新选择被测土壤位置，或将当前土壤中的硬块去除，然后再继续检测。

（3）操作注意事项：①测量前应选择密度均匀的土壤作为被测对象②请勿将传感器探针插入硬土块中，防止探针损坏③不可直接拽拉电缆将传感器移出土壤，用手握住环氧树脂外包装被测土壤④使用完毕后，用毛刷扫除探针上的土尘，并用柔软的布擦干探针，保护湿度探头干净，增加使用寿命（图）⊙TRS-1湿度传感器通用校正方法（一）土壤湿度的测量与土壤的酸碱度、土壤的密度、土壤的土质有关，但差距不是很大，如果要进行精确测量，需要针对不同的土壤(酸碱度，密度，土质其中任意一项不相同时)进行单独的标定。

/FM-XSF土壤水分传感器一、FM-XSF土壤水分传感器.土壤水分传感器是基于介电理论并运用频域测量技术自主研制开发的，能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量。

可与温室环境监测、土壤墒情采集、自动灌溉控制等系统集成，实现水分的长期动态连续监测。

二、FM-XSF土壤水分传感器技术参数：.测量参数：土壤容积含水率.量程：0～100%.输出信号：RS485，电流型(4-20MA)，电压型(0-2V,0-2.5V,0-5V).单位：%(m3/m3).测量精度：±3%.复测误差：<1%>.测量原理：频域反射原理(FDR).工作电流：约15mA.工作频率：100MHZ/ .响应时间：<1秒>.测量稳定时间：1秒.工作温度范围：-30℃～70℃.测量区域：直径为10cm、高为10cm的圆柱体&nbnbsp; .不锈钢探针长度：8cm.不锈钢探针数量：新型两针型.探针直径：3mm.探针材料：不锈钢(抗电解，可经受长期电解，可经受土壤中的酸碱腐蚀).探头防护体：采用316优质不锈钢，长度10cm，直径2cm(小规格直径方便插入土壤).传感器总长度：20cm.电缆长度：标配2米(国标三芯屏蔽线，线缆长度可定制)三、FM-XSF土壤水分传感器功能及特点：.高稳定性，安装方便，维护操作简单;.采用阻燃环氧树脂固化，完全防水，可长期埋伏土壤中使用，且不受腐蚀;/ .钢针采用优质材料，可经受长期电解，不受土壤中的酸碱腐蚀;.测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，可适应各种土质;.应用广泛，价格低廉，适合中国国情;四、FM-XSF土壤水分传感器适用范围：.广泛应用于农田，水利，公路，铁路路基水分的埋测。

节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、科学实验、植物培养及各种颗粒物含水量的测量等领域。

土壤水势传感器
土壤水势传感器可以很方便地插入到土壤剖面坑中，在其周围包裹上湿土即可。

测定和记录非常简单。

免维护、无需校准即可测量较大范围的土壤水势；无需灌水，超大量程使得它成为测量自然系统水势的理想传感器，特别是张力计无法测量的气穴。

1、功能特点
◆使用了自动校准装置逐个校准传感器，准确度大大提升。

◆陶质材料不存在因降解引起的漂移。

◆盐分不敏感，即使高盐环境、盐分含量多变的土壤传感器依然准确。

◆环氧树脂重叠注塑工艺保证其适合野外长期监测研究。

2、适用范围
本产品可广泛适用于灌溉、排水，为作物生长提供必要的科学根据以及极端干旱地区、冻土、路基等其他特殊领域土壤水的研究。

3、工作、存储条件
工作温度：-40～85°C 工作湿度：0～100%RH
储存温度：-40～125°C 储存湿度：＜80%（无凝结）
⊙工作原理
土壤水所具有的势能，即在等温条件下从土壤中提取单位水分所需要的能重，单位是千帕(kPa)。

当土壤水分饱和时，水势为零；含水里低于饱和状态，水势为负值，土壤越干旱，负值越大。

在植物需水的硏究中，土壤含水里不能反映对植物的有效性，土壤水势是判断干旱程度的唯一指标。

⊙技术参数
传感器类型：陶瓷材料
量程：-100~-10kPa
响应时间:200ms
精度：±2kPa
信号输出：RS485或4~20mA
供电范围：5~24VDC
功耗：3~5mA
防水等级：IP68
⊙尺寸、重量
外型尺寸：长90.5 x 宽30.7 x高 11（mm）整机重量：200（g）。

FDS100土壤水分传感器(核心自主产品)FDS100水分传感器是基于介电理论并运用频域测量技术自主研制开发的，能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量。

传感器性能稳定，在国内得到广泛推广，可用于土壤墒情、自动灌溉控制、温室环境等系统集成,已在一、主要特点：性价比高；∙响应速度快，<1秒；∙重复性好，<1%；∙环境适应性强，防水防潮；∙工作温度范围宽，低温可扩展到-40℃∙可广泛用于温室环境、土壤墒情、自动灌溉控制等系统集成∙与SMC2000/3200智能登记表组成便携测量系统二、技术指标：三、接口定义警告：请勿将电源误接到信号线（蓝黄线）上，否则会损坏传感器！四、传感器标定在系统集成中应用：FDS系列传感器在土壤/基质饱和含水率范围内具有良好的线性特征，下图是典型的标定曲线及系数，用户可参考使用。

用户要获得高精度的测量结果，需进行用户标定。

我公司可提供标准的标定服务。

五、注意事项及维护1、不要试图将探针插入石子或硬的土块中，以免损坏探针。

2、传感器移出土壤时，不能直接拽拉电缆。

3、传感器探头插入土壤/基质时要充分，以减少操作误差。

4、注意尽可能减小对土壤本身的扰动,提高测量精度。

FDS100水分传感器在中科院地理所水分中心（国内水分科研研究最高单位）应用，2008年年底到今年3月份，FDS100水分传感还由中科院大气物理所在山西试验站与ML2X（英国产，国内推广最多的FDR仪）做对比试验（各用三个探头，连接DL6数据采集器），结果显示两者非常稳定，ML2X有一个损坏。

附录传感器安装配套工具：一）选取监测点，根据《土壤墒情监测规范SL364-2006》，监测点根据地貌、土壤、气象和水文地质代表性。

用土钻在监测点钻土，钻土过程把握要监测的深度（根据规范要求，监测深度有：10cm、20cm、40cm、60cm、80cm、100cm），尽量不破坏原状土。

在土钻设计上，考虑不同的土壤类型配置土钻，减少工作量（钻一个监测点时间在1分钟内）。

土壤湿度传感器的原理及应用
土壤湿度传感器主要是通过测量土壤中的水分含量来判断土壤湿度的变化情况。

它的原理一般可以分为电阻式和电容式两种。

1. 电阻式土壤湿度传感器：
电阻式传感器主要是基于土壤电导率与含水量之间的关系进行测量。

当土壤含水量较高时，土壤的电导率也会相应增加，电阻变小；而若土壤含水量较低，则其电导率相应降低，电阻增大。

通过测量传感器的电阻值，就可以推测出土壤湿度。

2. 电容式土壤湿度传感器：
电容式传感器主要通过测量土壤与电极之间的电容变化来判断土壤湿度。

当土壤含水量较高时，土壤与电极之间的电容增加；而当土壤含水量较低时，电容相应减小。

通过测量电容值的变化，就可以推测出土壤湿度。

应用：
土壤湿度传感器的应用非常广泛，例如农业领域中可以用于控制灌溉系统，根据土壤湿度的变化自动调节灌溉量，实现水资源的合理利用；在植物栽培过程中，可以监测土壤湿度，帮助植物生长控制和调整；同时也可以用于环境监测领域，如城市绿化区域的土壤湿度监测等。

土壤水分测量仪的功能特点及技术参数土壤水分测量仪又称快速土壤水分测定仪，土壤水分速测仪，托普云农研发生产的土壤水分测量仪既可直接测量土壤水分值，又可以实时存储测量的水分含量数据，并可与计算机连接将数据导出，软件具有存储、打印功能（软件赠送）。

土壤水分测量仪基于介电理论与频域测量方法实现土壤水分的快速测量，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。

该土壤水分测量仪能够对各类土壤和多种介质的水分进行测量，可作为水分定点监测或移动测量的基本工具。

具有低功耗、便于携带、性价比高的显著优点，能够直接读出土壤的体积含水量。

托普云农生产的土壤水分测量仪/快速土壤水分速测仪能够对各类土壤进行长期定时监测记录，也可以实时快速测量和记录。

土壤水分测量仪可实时记录土壤温度、土壤水分、大气温度3个参数。

土壤水分测量仪|土壤水分温度仪功能特点：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。

3、交直流两用，内置锂电池供电：3.7v4Ah锂电池，具有充电保护、电压过低提示功能。

也可长时间放置记录地点。

4.带GPS定位功能，可实时显示采集点经纬度并保存。

（选配）5.带语音播报功能，可对超限值进行语音报警设置，对超标的参数实时普通话语音播报，亦可直接播报出实时的环境参数值6.数据保存功能强大，设备内部Flash可存储最近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7.既可在主机上查看数据，也可导入计算机进行查看8.意外断电后，已保存在主机里的数据不丢失。

9.探头具有一致性，主机可通过集线器接入不同类型的传感器，互不影响精度。

10．将传感器插入主机后便可手动搜集到多钟不同类别的传感器（类似于U 盘和电脑相连接能自动感应）。

11.仪器具有32通道同时检测的扩展功能，可以实现多点同步检测，可按需要自行组合。