一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及土壤灌溉领域，解决了现有技术中灌溉装置测量的土壤含水量与实际不符导致过量灌溉或灌溉不足的问题。一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置，包括依次电连的灌溉系统、控制系统和湿度传感器，湿度传感器包括采集电容器和调理电路，采集电容器与调理电路电连接。温度传感器插入土壤内并靠近植物的主根系，以使植物根系所处的土壤环境落入温度传感器的检测范围，从而温度传感器能够检测植物根系所处的全部或大部分土壤环境，对该部分土壤含水量进行总体的计量，能够准确地确定土壤含水量是否符合植物所需，并将检测结构传输给控制系统，避免了灌溉不足或过度灌溉。避免了灌溉不足或过度灌溉。避免了灌溉不足或过度灌溉。

【技术实现步骤摘要】
一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置


[0001]本技术涉及土壤灌溉领域，尤其涉及一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置。

技术介绍

[0002]土壤自动灌溉设备能够通过土壤湿度传感器采集土壤含水量信息，通过控制系统调控灌溉系统的运行，当土壤含水量达标时，停止灌溉，当土壤含水量不达标时，进行灌溉。避免了过量灌溉，节约了水资源且提高了作物产量。现有灌溉装置的土壤湿度传感器为插针式或探头式，设置在作物根系处，由于灌溉可能出现的不均匀，将导致测量的土壤含水量与作物根系所处环境的整体含水量不符，导致过量灌溉或灌溉不足。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置，解决了现有技术中灌溉装置测量的土壤含水量与实际不符导致过量灌溉或灌溉不足的问题。
[0004]一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置，包括依次电连的灌溉系统、控制系统和湿度传感器，湿度传感器包括采集电容器和调理电路，采集电容器与调理电路电连接。本技术使用时，采集电容器的两个极板之间的空气以及位于两极板之间周围的土壤均作为电容器的电介质，通过机关电介质的介电常数进而计算土壤含水量。温度传感器插入土壤内并靠近植物的主根系，以使植物根系所处的土壤环境落入温度传感器的检测范围，从而温度传感器能够检测植物根系所处的全部或大部分土壤环境，对该部分土壤含水量进行总体的计量，能够准确地确定土壤含水量是否符合植物所需，并将检测结构传输给控制系统，当土壤含水量不足时，灌溉系统工作，当土壤含水量达到预设标准时，灌溉系统停止灌溉，避免了灌溉不足或过度灌溉。r/>[0005]进一步，所述采集电容器包括两个同轴设置的铜环。
[0006]进一步，所述采集电容器包括两个平行设置的电极板。
[0007]进一步，所述调理电路包括依次连接的场效应管Q1、晶振Y1、异或门U2、静电阻抗器U3（ESD，Electro
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Static discharge，静电防护器材），所述电容器的两个极板分别与异或门U2、静电阻抗器 U3连接，异或门U2上还连接有单片机U6。
[0008]进一步，所述单片机U6与异或门U2之间设有放大电路，放大电路包括电阻R1、电容器C2、电阻R20、电容器C21、电阻R6、电阻R13、电阻R5、运放器U4A、电阻R19、电容器C20、电阻R7、电容器C10，电阻R1的第一端与所述异或门U2连接，第二端分别与电容器C2的第一端、电阻R20的第一端连接，电阻R20的第二端分别与电容器C21的第一端、电阻R6的第一端连接，电容器C2的第二端和电容器C21的第二端均接地，电阻R6的第二端分别与电阻R5的第一端、运放器U4A的同相输入端连接，电阻R5的第二端接地，运放器U4A的反相输入端分别与电阻R19的第一端、电容器C20的第一端连接，电阻R19的第二端、电容器C20的第二端均与运放器U4A的输出端连接，运放器U4A的输出端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端分别与单片机U6、电容器C10的第一端连接，电容器C10的第二端接地。
[0009]进一步，所述单片机U6上连接有温度补偿电路，温度补偿电路包括电阻R12、热敏电阻R2、电容器C15、运放器U4B、电阻R21、电容器C22，电阻R12的第二端分别与热敏电阻R2的第一端、电容器C15的第一端、运放器U4B的同相输入端连接，热敏电阻R2的第二端、电容器C15的第二端均接地，运放器U4B的反相输入端与运放器U4B的输出端连接，运放器U4B的输出端与电阻R21的第一端连接，电阻R21的第二端分别与所述单片机U6、电容器C22的第一端连接，电容器C22的第二端接地。
[0010]进一步，所述灌溉系统为喷灌系统、滴灌系统、微喷系统、重力滴灌系统、小管出流系统中的一种。
[0011]从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
[0012]本技术使用时，电容器的两个极板之间的空气以及位于两极板之间周围的土壤均作为电容器的电介质，通过机关电介质的介电常数进而计算土壤含水量。温度传感器插入土壤内并靠近植物的主根系，以使植物根系所处的土壤环境落入温度传感器的检测范围，从而温度传感器能够检测植物根系所处的全部或大部分土壤环境，对该部分土壤含水量进行总体的计量，能够准确地确定土壤含水量是否符合植物所需，并将检测结构传输给控制系统，当土壤含水量不足时，灌溉系统工作，当土壤含水量达到预设标准时，灌溉系统停止灌溉，避免了灌溉不足或过度灌溉。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本技术整体结构示意图；
[0015]图2为本技术湿度传感器结构示意图；
[0016]图3为本技术调理电路图；
[0017]图4为本技术温度补偿电路图；
[0018]图5为本技术单片机电路图；
[0019]1、控制系统，2、湿度传感器，3、灌溉系统，4、极板，5、调理电路。
具体实施方式
[0020]为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]如图1
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5所示，一种具有土壤湿度传感器2的灌溉装置，包括依次电连的灌溉系统3、控制系统1和湿度传感器2，湿度传感器2包括采集电容器和调理电路5，采集电容器与调理电路5电连接。本技术使用时，采集电容器的两个极板4之间的空气以及位于两极板4之间周围的土壤均作为电容器的电介质，通过机关电介质的介电常数进而计算土壤含水量。温度传感器插入土壤内并靠近植物的主根系，以使植物根系所处的土壤环境落入温度
传感器的检测范围，从而温度传感器能够检测植物根系所处的全部或大部分土壤环境，对该部分土壤含水量进行总体的计量，能够准确地确定土壤含水量是否符合植物所需，并将检测结构传输给控制系统1，当土壤含水量不足时，灌溉系统3工作，当土壤含水量达到预设标准时，灌溉系统3停止灌溉，避免了灌溉不足或过度灌溉。采集电容器包括两个同轴设置的铜环。
[0023]调理电路5由3.3V交流供电模块供电，单片机U6采用STM32F100C8T6,电阻R3的第一端分别与3.3V交流供电模块、场效应管Q1的源极连接，电阻R3的第二端分别与场效应管Q1的栅极、单片机U6的46脚连接，场效应管Q1的漏极分别与电容器C3的第一端、电容器C7的第一端连接，电容器C3的第二端、电容器C7的第二端均接地，电阻R15的第一端与电容器C7的第一端连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有土壤湿度传感器的灌溉装置，其特征在于，包括依次电连的灌溉系统、控制系统和湿度传感器，湿度传感器包括采集电容器和调理电路，采集电容器与调理电路电连接,所述采集电容器包括两个同轴设置的铜环，所述调理电路包括依次连接的场效应管Q1、晶振Y1、异或门U2、静电阻抗器U3，所述电容器的两个极板分别与异或门U2、静电阻抗器 U3连接，异或门U2上还连接有单片机U6。2.根据权利要求1所述的具有土壤湿度传感器的灌溉装置，其特征在于，所述单片机U6与异或门U2之间设有放大电路，放大电路包括电阻R1、电容器C2、电阻R20、电容器C21、电阻R6、电阻R13、电阻R5、运放器U4A、电阻R19、电容器C20、电阻R7、电容器C10，电阻R1的第一端与所述异或门U2连接，第二端分别与电容器C2的第一端、电阻R20的第一端连接，电阻R20的第二端分别与电容器C21的第一端、电阻R6的第一端连接，电容器C2的第二端和电容器C21的第二端均接地，电阻R6的第二端分别与电阻R5的第一端、运放器U4A的同相输入端连接，电阻R5的第二端接地，运放器U4A的反相...

【专利技术属性】
技术研发人员：周在伟，杨垒，张朝，
申请(专利权)人：山东仁科测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：