[实用新型]一种数字化土壤水分温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤水分、温度传感器，尤其是一种数字化土壤水分温度传感器。

背景技术

市场上现有的土壤水分、温度测量设备主要为：单独的模拟输出(土壤水分)湿度传感器和单独的PT1000温度传感器，模拟输出(土壤水分)湿度传感器是通过单独的信号线将测量的模拟信号进行传递，通过后端的采集设备将传递出的模拟信号进行处理得到土壤湿度值；PT1000温度传感器也是通过单独的信号线将测量的模拟信号进行传递，并将传递出的模拟信号通过后端的采集设备进行处理得到土壤温度值，这种设备在使用时存在以下缺点：

1)；每个水分、温度测量设备都需要一个单独的探针深入土壤中，造成同一点测量插入两个单独的传感器，引起土壤松动，过多的破坏土壤的原位结构；

2)；每个测量探针的模拟信号传递需要独立的数据线，不利于长距离、多探针测量(工程或系统或方案)设备的使用；

3)；模拟信号在传递中有信号损失，影响测量结果；

4)；土壤水分和温度信号非线性误差大，需要通过后端的采集设备做曲线拟合；

5)；组成测量系统整体结构复杂，大量使用时，使用的电缆多，浪费电缆，成本高，使用不方便。

6)土壤水分测量信号源不稳定，易受土壤水分含量和环境温度的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数字化土壤水分温度传感器，克服了上述产品整体结构复杂，综合成本高及使用不方便的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种数字化土壤水分温度传感器，包括、外壳、电路板、探针和连接线，所述外壳内套置电路板，外壳左端连接连接线，连接线连接电路板，外壳右端固定探针，探针内设置热敏电阻，探针及探针内的热敏电阻与电路板连接，通过探针可同时测量土壤水分和土壤温度；所述电路板上设置一晶体振荡器，晶体振荡器通过两放大器连接测量电路，所述与晶体振荡器接通的放大器还连接一个AGC电路，与测量电路接通的放大器为射极输出放大器，射极输出放大器与AGC电路接通；所述测量电路连接测量湿度的探针，探针内的热敏电阻连接电路板上的恒流源；所述电路板上还设置电源模块、单片机和数模转换器，数模转换器连接热敏电阻，数模转换器通过直流放大电路接通连接在探针上的测量电路；数模转换器连接在单片机上，所述单片机上设有进行外部通信的外部端口，外部端口采用SDI-12协议标准接口，单总线的通讯接口的外部端口连接防雷电电路。

所述单片机设置在外壳内的电路板上，单片机为PIC18F25K20，单片机通过IIC接口连接数模转换器，单片机连接AGC电路；所述单片机内还写入数据处理模块和电源启动模块；所述单片机内还设有两个常见类型土壤的湿度拟合曲线和一个自定特殊曲线。

所述热敏电阻为PT1000。

本实用新型所述的数字化土壤水分温度传感器的有益效果为：湿度、温度测量结合在一起，避免多探头一起使用，引起土壤扰动；结构设计合理、简单，使用方便，测量速度快、精度高、稳定性好，体积小、外观精美；采用数字化信息传递，无测量信号传递损失，有利于保障测量精度；采用单总线硬件传递，避免通道不足问题，节约电缆的使用，降低投入成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的数字化土壤水分温度传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的数字化土壤水分温度传感器的原理图；

图3是本实用新型实施例所述的数字化土壤水分温度传感器的局部电路图。

图中：

1、外壳；2、电路板；3、探针；4、连接线；5、热敏电阻；6、单片机；7、电源模块；8、数模转换器；9、放大器；10、数据处理模块；11、电源启动模块；12、晶体振荡器；13、AGC自动增益控制/补偿；14、恒流源；15、外部端口；16、测量电路；17、直流放大电路；18、防雷电电路。

具体实施方式