一种具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统，涉及土壤湿度传感器技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统


[0001]本专利技术涉及湿度传感器
，尤其是涉及一种具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统
。

技术介绍

[0002]土壤是人类生存和发展的重要资源，土壤湿度检测对于农业灌溉
、
气候检测
、
水文分析等应用均有重要意义
。
传统不科学的种植业没有根据实际的土地情况进行灌溉，通常采用大水漫灌
、
只灌不排的方式
。
不科学的灌溉，一方面违背了植物作物的生长需求，降低了产量；另一方面，在干旱来临时容易使得土壤中大量盐分残留，形成次生盐碱化
。
而科学灌溉需要根据土壤实时的湿度，严格地控制灌溉区域
、
灌溉时间
、
灌溉水量等参数，以保证灌溉高效进行
。
然而由于种植面积广大，土壤湿度监控方案在低成本的前提下实现一致性的检测是一个待解决的难题
。
[0003]传统的土壤湿度测量方法为烘干称重法
、
中子仪法等，这些方法具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统，其特征在于，包括：湿敏电容元件
、
正弦信号发生电路
、
电容
‑
频率转换电路
、
信号耦合解耦电路和
MCU
，其中：所述正弦信号发生电路和所述湿敏电容元件接入所述电容
‑
频率转换电路，以进行电容到输出方波频率的转换，所述电容
‑
频率转换电路的输出端接入所述信号耦合解耦电路，以将方波频率信号耦合到电源线上；所述信号耦合解耦电路通过电源线与所述
MCU
连接，以通过电源线传输到地面
。2.
根据权利要求1所述的具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统，其特征在于，所述电容
‑
频率转换电路包括跨阻放大电路
、
输出信号有效值测量电路
、
激励信号有效值测量电路
、
电压
‑
频率转换电路；其中，所述正弦信号发生电路通过所述湿敏电容元件与所述跨阻放大电路的反向输入端连接；所述输出信号有效值测量电路一端连接在所述跨阻放大电路的输出端，另一端连接在所述电压
‑
频率转换电路的输入端；所述激励信号有效值测量电路一端连接在所述正弦信号发生电路上，另一端与所述电压
‑
频率转换电路的输入端连接
。3.
根据权利要求2所述的具有频率接口的土壤湿度传感器测量系统，其特征在于，所述跨阻放大电路的输出电压为
V
sin
‑
out
，其中：
+V
r
，
C
f
为反馈电容，
R
f
为反馈电阻，
C
x
为湿敏电容元件的电容；正弦信号发生电路输出为幅度为
A
的正弦激励信号
V
sin
‑
in
，其中：
V
sin
‑
in
＝
Acos(
ω
t)+V
r
；正弦激励信号通过所述激励信号有效值测量电路转换后，得到的激励输出电压为
V
ref
，其中其中为激励信号的有效值，
K
为恒定的增益；跨阻放大电路的输出电压
V
sin
‑
out
通过所述输出信号有效值测量电路转换后得到的放大输出电压为
Vin
，其中：激励输出电压
V
ref
和放大输出电压为
V
in
通过所述电压
‑
频率转换电路的
V
‑
F
转换芯片后，输出为方波，方波频率为其中
F
r
为恒定的晶振频率<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，李培源，周盛民，王灏，杨文彬，
申请(专利权)人：北京嘎嘎博视科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：