[实用新型]测量土壤含水量和温度的装置

权利要求书

1.一种测量土壤含水量和温度的装置，其特征在于，包括：

含水量检测探头；

振荡器，其产生高频交流电流；

水分检测单元，其前端连接至含水量检测探头，利用所述高频交流电流，获得包含土壤含水量信息的电压信号；

信号提取单元，其提取所述包含土壤含水量信息的电压信号；

温度检测单元，其检测土壤的温度；以及

其中，所述振荡器、水分检测单元、信号提取单元和温度检测单元集成于一PCB板上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述含水量检测探头为三针不锈钢探头，其等效为具有两电极-第一电极和第二电极，的电容；该电容在所述高频交流电流的作用下等效为电阻。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述高频交流电流的频率为100MHz。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水分检测单元包括：分压电阻(R1)和隔离耦合电容(C1)；

其中，分压电阻(R1)的一端连接至振荡器的输出端，另一端通过隔离耦合电容(C1)连接至三针不锈钢探头的第一电极；三针不锈钢探头插入待测土壤中，在分压电阻(R1)的两端提取出包含土壤含水量信息的电压信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述温度检测单元包括：第二电阻(R2)、第二电容(C2)、第三电阻(R3)和热敏电阻(RT)；

其中，第二电阻(R2)的第一端连接至直流电压，其第二端连接至第二电容(C2)、第三电阻(R3)和热敏电阻(RT)的第二端，作为温度检测单元的信号输出端；第二电容(C2)、第三电阻(R3)和热敏电阻(RT)的第一端共同连接至地；由热敏电阻(RT)探测土壤温度，包含温度信息的电压信号由温度检测单元的信号输出端输出。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

主控芯片，其具有两个模拟采集通道，其中一个模拟采集通道采集信号提取模块提取的包含土壤含水量信息的电压信号，另一个模拟采集通道采集温度检测单元输出的包含温度信息的电压信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主控芯片为8位单片机，其具有一控制振荡器工作状态的引脚。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控芯片中：

当所述引脚为高电平时，振荡器工作，该装置采集土壤数据；

当所述引脚为低电平时，振荡器不工作，该装置处于最低功耗状态。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

输出单元，其包括若干电阻、电容和集成运放，由电阻和电容组成积分电路，将不同占空比的矩形波转换为恒定的直流电压，并经由集成运放和电阻组成的电压跟随器输出。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

电源模块，其为所述振荡器、水分检测单元和温度检测单元提供工作电压。