土壤湿度传感器培训课件
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土壤湿度传感器土壤湿度传感器又名:土壤水分传感器、土壤墒情传感器、土壤含水量传感器。
重要用来测量土壤容积含水量,做土壤墒情监测及农业浇灌和林业防护目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型,即频域型和时域型。
目前比较流行的是FDR型FDR(FrequencyDomainReflectometry)频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器,它利用电磁脉冲原理、依据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数(ε),从而得到土壤容积含水量(θv),FDR具有简便安全、快速精准、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点。
是一种值得推举的土壤水分测定仪器。
FDR型的技术参数、应用及特点目录应用领域功能及特点技术参数应用领域随着现在国家都农业的重视,土壤温湿度也将进一步被采纳来为农业服务,当然现在的土壤温湿度传感器价格是很昂贵的,一般都需要上千甚至是上万的价格,所以只有比较大的农场才会使用的,随着传感器技术的进一步进展已经新型材料的发,土壤温湿度传感器的价格下降指日可待,这也必定促使温湿度传感器走向小的个体户。
土壤温湿度将利用自身优良的性能来为农业生产服务。
功能及特点本传感器体积小巧化设计,携带便利,安装、操作及维护简单。
结构设计合理,不绣钢探针保证使用寿命。
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。
土质影响较小,应用地区广泛。
测量精度高,性能牢靠,确保正常工作。
响应速度快,数据传输效率高。
适用范围广泛应用于节水农业浇灌、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培育、科学试验等场领域。
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土壤温度水分检测土壤温度水分检测探针材料:不锈钢密封材料:环氧树脂测量精度:±3%工作温度范围:—40℃~80℃工作电压:5~12V或12—24V工作电流:21~26mA,典型值21mA输出信号:4—20mA或485信号测量稳定时间: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为7cm、高为7cm的圆柱体电缆长度:2米(标配)。
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:±2%◆工作温度范围:-40℃~85℃◆工作电压:5~12V◆工作电流:21~26mA,典型值21mA◆测量主频:100Mhz◆输出信号:0~1.875V DC(电压信号)0~18.75mA(电流信号)◆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为7cm、高为7cm的圆柱体◆电缆长度:1.5米 (标配)⊙外型规格⊙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、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。
2⊙安装及操作方法1.线色说明红线: 5-12 V电源输入黄线:电压型号蓝线:电流型号黑线:地线附:单通道湿度传感器接线示意图:附:多通道(以三路湿度为例)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(见图1):将传感器垂直90度插入被测土壤中,插入时3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,应用手握住环氧树脂外包装移出被测土壤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1)(图2)4⊙传感器的标定FDS-100传感器在土壤饱和含水率范围内具有良好的线性特征,用户可参考使用,如果要获得高精度的测量结果,需进行二次标定。
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。
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。
电容式土壤湿度传感器原理(一)电容式土壤湿度传感器简介•电容式土壤湿度传感器是一种常见的用于测量土壤湿度的传感器。
•它通过测量土壤中的电容值来判断土壤湿度的变化。
原理•电容式土壤湿度传感器利用了土壤的介电常数随着湿度的变化而改变的特性。
•当土壤湿度较高时,介电常数较大;当土壤湿度较低时,介电常数较小。
•传感器的电容器内填充了介电常数变化敏感的材料,使得电容值与土壤湿度相关联。
结构•电容式土壤湿度传感器通常由两个电极组成,分别被插入土壤中。
•两个电极之间的土壤形成了一个电容器,土壤的湿度决定了电容器的电容值。
•传感器的电路将电容值转化为电压或数字信号进行输出。
工作原理1.传感器通过电极与土壤接触,形成电容器。
2.当传感器与土壤接触的时候,土壤的湿度会改变电容器的电容值。
3.改变的电容值通过传感器内部的电路转化为可读取的电压或数字信号。
4.通过测量电压或数字信号的变化,可以判断土壤的湿度。
应用•电容式土壤湿度传感器广泛应用于农业领域。
•农民可以利用该传感器监测土壤湿度,确保作物得到适当的灌溉水量。
•该传感器还可以用于园艺、花卉种植等领域,帮助植物得到最佳的生长环境。
优势•电容式土壤湿度传感器相对于其他类型的传感器具有较低的成本。
•它具有较高的灵敏度和准确度,能够提供准确的土壤湿度数据。
•传感器结构简单,易于使用和维护。
小结•电容式土壤湿度传感器通过测量土壤中的电容值来判断土壤湿度的变化。
•传感器结构简单,应用广泛,并且具有较低的成本和较高的准确度。
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