一种测量土壤湿度与养分的传感器制造技术

本实用新型专利技术是一种测量土壤湿度与养分的传感器，包括电阻R1、电阻R7、湿度检测电路、一号模拟开关U3、二号模拟开关U4、金属电极板和三个相同的金属探头，湿度检测电路包括波形发生电路和峰值检测电路，与电阻R

A sensor for measuring soil moisture and nutrient

【技术实现步骤摘要】
一种测量土壤湿度与养分的传感器
本技术涉及传感器
，尤其涉及一种测量土壤湿度与养分的传感器。
技术介绍
土壤湿度传感器是土壤水分检测中最常应用的检测设备。传统的土壤湿度传感器，主要由两大类：一类是电阻型，通过测量电阻来间接反应土壤湿度，不能用于测量湿度值，其价格便宜，适用于定型测量，只能用于判断土壤是否需要浇水。另一类是FDR型，其利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤容积含水量。FDR型土壤湿度传感器具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点，但是价格昂贵，不适于智能花盆等普通的产品。传统的土壤湿度传感器及土壤养分传感器测量的响应速度、灵敏度、准确度均不高，且测量较为复杂，测量周期较长，时效性不高。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种测量土壤湿度与养分的传感器。本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种测量土壤湿度与养分的传感器，包括电阻R1、电阻R7、湿度检测电路、一号模拟开关U3、二号模拟开关U4、金属电极板和三个相同的金属探头，其特征在于，金属电极板和三个相同的金属探头为湿度养分检测电路的传感部件，金属电极板在盆外壁贴合，三个相同的金属探头均匀分布在植物根部的土壤内，湿度检测电路包括波形发生电路和峰值检测电路，波形发生电路信号输出端通过电阻R1与一个金属探头连接，波形发生电路信号输出端还通过电阻R1与峰值检测电路的输入端连接，与电阻R1连接的金属探头和金属电极板之间形成以土壤为电介质的环形电容器CX，电阻R1和CX构成RC滤波电路，峰值检测电路的输出端输出的信号经二号模拟开关U4传递给MCU控制器，另两个金属探头之间形成电阻RX，电阻RX和与电阻RX连接的两个金属探头构成养分检测电路，电阻RX的一端与一号模拟开关U3的1脚连接，电阻RX的另一端与二号模拟开关U4的1脚连接。波形发生电路包括波形发生器U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D1和二极管D2。峰值检测电路包括峰值检测器U2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电容C3、二极管D3和二极管D4。波形发生器U1的1脚接地，波形发生器U1的2脚与波形发生器U1的6脚连接，波形发生器U1的3脚通过电阻R4接地，波形发生器U1的3脚还通过电阻R1与峰值检测器U2的3脚连接，电阻R1和峰值检测器U2的3脚连接的一端与环形电容器CX的一端连接，环形电容器CX的另一端接地，波形发生器U1的5脚通过电容C1接地，波形发生器U1的5脚与电阻R2连接，电阻R2的另一端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与波形发生器U1的7脚连接，电阻R2与二极管D2阳极连接的一端与波形发生器U1的6脚连接，波形发生器U1的7脚还连有二极管D1的阳极，二极管D1的阴极与电阻R3连接，电阻R3的另一端与电阻R2连接二极管D2阳极的一端连接，波形发生器U1的7脚还通过电容C5接地，波形发生器U1的8脚通过电容C4接地。峰值检测器U2的1脚与二极管D4的阳极连接，峰值检测器U2的2脚与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与峰值检测器U2的8脚连接，峰值检测器U2的2脚还与电阻R6连接，峰值检测器U2的4脚接地，峰值检测器U2的5脚通过电容C2接地，峰值检测器U2的6脚和峰值检测器U2的7脚连接，峰值检测器U2的8脚通过电容C3接地，电阻R5并联在电容C3上。一号模拟开关U3的2脚接地，一号模拟开关U3的5脚与一号模拟开关U3的6脚连接后接电源，一号模拟开关U3的4脚与MCU控制器连接，一号模拟开关U3的1脚与电阻RX的一端连接，波形发生器U1的5脚和峰值检测器U2的5脚均与一号模拟开关U3的3脚连接。二号模拟开关U4的1脚与电阻RX的另一端连接，二号模拟开关U4的2脚接地，二号模拟开关U4的5脚接电源，二号模拟开关U4的4脚和6脚均与MCU控制器连接，二号模拟开关U4的3脚与峰值检测器U2的6脚连接，二号模拟开关U4的6脚通过电阻R7接地，二号模拟开关U4的6脚还与电阻R6远离峰值检测器U2的2脚一端连接。本技术的有益效果是：本技术采用环形电容器来测量土壤湿度，测量范围更大且测量值更加准确，湿度检测电路和养分检测电路集成在同一传感器中，可同时测量取得土壤湿度与EC值两组数据，本技术结构相对于现有技术的结构更为简化，测量周期短，时效性高，成本更低。此外，本技术能更好的与植物养护设备的自动浇水系统结合，给植物提供一个更好的生长环境。附图说明图1为波形发生电路的电路图；图2为峰值检测电路的电路图；图3为养分检测电路的电路图；图4为一号模拟开关的电路图；图5为二号模拟开关的电路图；以下将结合本技术的实施例参照附图进行详细叙述。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：如图1至图5所示，一种测量土壤湿度与养分的传感器，包括电阻R1、电阻R7、湿度检测电路、一号模拟开关U3、二号模拟开关U4、金属电极板和三个相同的金属探头，其特征在于，金属电极板和三个相同的金属探头为湿度养分检测电路的传感部件，金属电极板在盆外壁贴合，三个相同的金属探头均匀分布在植物根部的土壤内，湿度检测电路包括波形发生电路和峰值检测电路，波形发生电路信号输出端通过电阻R1与一个金属探头连接，波形发生电路信号输出端还通过电阻R1与峰值检测电路的输入端连接，与电阻R1连接的金属探头和金属电极板之间形成以土壤为电介质的环形电容器CX，电阻R1和CX构成RC滤波电路，峰值检测电路的输出端输出的信号经二号模拟开关U4传递给MCU控制器，另两个金属探头之间形成电阻RX，电阻RX和与电阻RX连接的两个金属探头构成养分检测电路，电阻RX的一端与一号模拟开关U3的1脚连接，电阻RX的另一端与二号模拟开关U4的1脚连接。波形发生电路包括波形发生器U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D1和二极管D2，波形发生器U1的型号为NE555。峰值检测电路包括峰值检测器U2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电容C3、二极管D3和二极管D4，峰值检测器U2的型号为MCP6002。波形发生器U1的1脚接地，波形发生器U1的2脚与波形发生器U1的6脚连接，波形发生器U1的3脚通过电阻R4接地，波形发生器U1的3脚还通过电阻R1与峰值检测器U2的3脚连接，电阻R1和峰值检测器U2的3脚连接的一端与环形电容器CX的一端连接，环形电容器CX的另一端接地，电容C1为旁路电容，用于除去电路噪声，波形发生器U1的5脚通过电容C1接地，波形发生器U1的5脚与电阻R2连接，电阻R2的另一端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与波形发生器U1的7脚连接，电阻R2与二极管D2阳极连接的一端与波形发生器U1的6脚连接，波形发生器U1的7脚还连有二极管D1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量土壤湿度与养分的传感器，包括电阻R1、电阻R7、湿度检测电路、一号模拟开关U3、二号模拟开关U4、金属电极板和三个相同的金属探头，其特征在于，金属电极板和三个相同的金属探头为湿度养分检测电路的传感部件，金属电极板在盆外壁贴合，三个相同的金属探头均匀分布在植物根部的土壤内，湿度检测电路包括波形发生电路和峰值检测电路，波形发生电路信号输出端通过电阻R

【技术特征摘要】
1.一种测量土壤湿度与养分的传感器，包括电阻R1、电阻R7、湿度检测电路、一号模拟开关U3、二号模拟开关U4、金属电极板和三个相同的金属探头，其特征在于，金属电极板和三个相同的金属探头为湿度养分检测电路的传感部件，金属电极板在盆外壁贴合，三个相同的金属探头均匀分布在植物根部的土壤内，湿度检测电路包括波形发生电路和峰值检测电路，波形发生电路信号输出端通过电阻R1与一个金属探头连接，波形发生电路信号输出端还通过电阻R1与峰值检测电路的输入端连接，与电阻R1连接的金属探头和金属电极板之间形成以土壤为电介质的环形电容器CX，电阻R1和CX构成RC滤波电路，峰值检测电路的输出端输出的信号经二号模拟开关U4传递给MCU控制器，另两个金属探头之间形成电阻RX，电阻RX和与电阻RX连接的两个金属探头构成养分检测电路，电阻RX的一端与一号模拟开关U3的1脚连接，电阻RX的另一端与二号模拟开关U4的1脚连接。


2.根据权利要求1所述的测量土壤湿度与养分的传感器，其特征在于，波形发生电路包括波形发生器U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C4、电容C5、二极管D1和二极管D2。


3.根据权利要求2所述的测量土壤湿度与养分的传感器，其特征在于，峰值检测电路包括峰值检测器U2、电阻R5、电阻R6、电容C2、电容C3、二极管D3和二极管D4。


4.根据权利要求3所述的测量土壤湿度与养分的传感器，其特征在于，波形发生器U1的1脚接地，波形发生器U1的2脚与波形发生器U1的6脚连接，波形发生器U1的3脚通过电阻R4接地，波形发生器U1的3脚还通过电阻R1与峰值检测器U2的3脚连接，电阻R1和峰值检测器U2的3脚连接的一端与环形电容器CX的一端连接，环形电容器CX的另一端接地，波形发生器U1的5脚通过电容C1接地，波形发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海龙，孙高然，
申请(专利权)人：天津岸杉智能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12