电阻式土壤含水量传感器制造技术

电阻式土壤含水量传感器，其特征在于由传感探头和变送器两部分组成，传感探头和变送器中间由两芯软线（５）连接；传感探头共分为三层，最外一层是网状塑料保护罩（１），中间一层为多孔陶瓷过滤层（２）、最内一层为感湿石膏体（３）、金属电极（４）被放置在感湿石膏体中；变送器部分外部特征为一长方体型ＡＢＳ塑料外壳（６），Ａｄμ Ｃ８１２单片机及其外围电路构成的电路模块（７）直接焊接在印刷电路板（９）上，印刷电路板通过位于四角的４个螺钉固定在长方体ＡＢＳ塑料外壳（６）的内部底板上、信号输入插座（１０）信号输出插座（８）分别位于长方体ＡＢＳ塑料外壳（６）的两端。其输出为模拟式０－５Ｖ电压信号。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种具有0-5V通用模拟信号接口的电阻式土壤含水量传感器，主要用于农业大田灌溉、温室大棚营养液施肥、野外草坪树木灌溉和养护等场合，可对土壤含水量进行在线实时测量。本技术由传感探头和变送器两部分组成，中间由两芯软线5连接。其中传感探头共分为三层，最外一层是网状塑料保护罩1，中间一层为多孔陶瓷过滤层2、最内一层为感湿石膏体3、金属电极4被放置在感湿石膏体中。变送器部分外部特征为一长方体型ABS塑料外壳(6)，AdμC812单片机及其外围电路构成的电路模块(7)直接焊接在印刷电路板(9)上，印刷电路板通过位于四角的4个螺钉固定在长方体ABS塑料外壳(6)的内部底板上、信号输入插座(10)信号输出插座(8)分别位于长方体ABS塑料外壳(6)的两端分别用于与传感器探头和测量仪表相连。其输出为模拟式0-5V电压信号。在传感探头组件中的主要敏感部件“感湿石膏体”3外专门包裹了一层由特殊多孔陶瓷组成的过滤层2。由ADμC812单片机、LM324四运放集成电路U1和CMOS模拟开关CD4051集成电路U2、电阻R1共同组成的正负脉冲发生器及测量变送输出电路。本技术的优点是 1.传感器与变送器分体式设计，中间由细软线相联，使用非常方便。2.通用0-5V信号输出，可与大多数测试仪表及测控系统直接相连。3.测量分辨度高，为1％，测量精度可达±3％。4.工作可靠、长期稳定性好。5.结构简单、成本低，适合农业应用。图2是本技术的组成结构示意图。变送器部分如图2所示，ADμC812单片机内置的2.5V高精度电压基准由运算放大器电路U1-2缓冲驱动后再经电阻R1与传感探头的一端相联；传感探头的另一端经CMOS模拟开关分别与+5V和地线建立2选1的连接通道；使用时先将模拟开关拨到地线一端，此时传感探头电阻与R1形成对2.5V的分压电路，此电压经U1-1驱动后进入ADμC812单片机内置的12位AD转换器变为数字测量值，该值与传感探头电阻值成正比关系。在此过程完成后，再将模拟开关拨到+5V一端，此时在传感探头的两端产生与刚才状态完全相反的电压信号，产生此信号的目的对传感探头产生交流信号以消除直流信号对传感探头产生的极化作用，延长其工作稳定性和使用寿命。ADμC812单片机在获取了传感探头的信号电压测量结果后，经内部程序的线性化及温室补偿后由内置的12位模拟/数字转换电路(DA)端口输出，经运算放大器U1-3组成的驱动器驱动后直接输出相应的0-5V数字信号。本传感器外特征为两部分分体式设计，传感探头与变送器间由两芯软线相连，变送器部分为三端式9-30V供电，输出信号为0-5V直流电压，分辨度为1％。权利要求1.电阻式土壤含水量传感器，其特征在于由传感探头和变送器两部分组成，传感探头和变送器中间由两芯软线(5)连接；传感探头共分为三层，最外一层是网状塑料保护罩(1)，中间一层为多孔陶瓷过滤层(2)、最内一层为感湿石膏体(3)、金属电极(4)被放置在感湿石膏体中；变送器部分外部特征为一长方体型ABS塑料外壳(6)，AdμC812单片机及其外围电路构成的电路模块(7)直接焊接在印刷电路板(9)上，印刷电路板通过位于四角的4个螺钉固定在长方体ABS塑料外壳(6)的内部底板上、信号输入插座(10)信号输出插座(8)分别位于长方体ABS塑料外壳(6)的两端。其输出为模拟式0-5V电压信号。2.如权利要求1所述的电阻式土壤含水量传感器，其特征在于在土壤含水量传感探头中的感湿石膏体外包裹了一层由多孔陶瓷组成的过滤层。3.如权利要求1所述的电阻式土壤含水量传感器，其特征在于由ADμC812单片机、LM324四运放集成电路U1和CMOS模拟开关CD4051集成电路U2、电阻R1共同组成的正负脉冲发生器及测量电路。专利摘要电阻式土壤含水量传感器，包括有网状塑料保护罩、多孔陶瓷过滤层、感湿石膏体、金属电极及与其通过连接导线相连的由Adμ C812单片机及其外围电路构成的变送器共同组成，可用于农业大田灌溉、温室大棚营养液施肥、野外草坪树木灌溉和养护等场合，实现对土壤含水量进行实时的在线测量。文档编号G01N27/12GK2575668SQ02282748公开日2003年9月24日 申请日期2002年11月1日 优先权日2002年11月1日专利技术者赵春江, 王纪华, 乔晓军, 魏超, 杨月英 申请人:北京农业信息技术研究中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春江，王纪华，乔晓军，魏超，杨月英，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：