土壤湿度传感器的原理介绍

　　一、土壤湿度传感器简介

　　土壤湿度传感器又名：土壤水分传感器、土壤墒情传感器、土壤含水量传感器。主要用来测量土壤容积含水量，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型，即频域型和时域型。目前比较流行的是FDR型，常用型号HA2001.FDR频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器，它利具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点。

　　二、土壤湿度传感器特点

　　土壤湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成，它主要具有以下几种特点：

　　1.传感器体积小巧化设计，携带方便，安装、操作及维护简单。

　　2.结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。

　　3.外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。

　　4.测量精度高，性能可靠，确保正常工作。

　　5.响应速度快，数据传输效率高。

　　三、土壤湿度传感器技术参数

　　测量参数：土壤容积含水率

　　单位：%（m3/m3）

　　量程：0～100%

　　探针长度：5.3cm

　　探针直径：3mm

　　探针材料：不锈钢

　　密封材料：环氧树脂

　　测量精度：±3%

　　工作温度范围：-40℃～80℃

　　工作电压：5～12V或12-24V

　　工作电流：21～26mA，典型值21mA

　　输出信号：4-20mA或485信号

　　测量稳定时间：2秒

　　响应时间：《1秒

　　测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体

　　电缆长度：2米（标配）

　　四、土壤湿度传感器原理

　　土壤湿度传感器就是监测土壤的湿度，将其的硬件控制电路埋在作物根部的土壤水分传感器监测根部土壤的水分，该传感器经检测电路将“湿度过高”和“湿度过低”信号经编码器传至主控制器，由主控制器决定控制状态。“湿度过高”则停止灌溉;“湿度过低”则通过光电隔离、继电器控制接在水源的电磁阀。该系统还具有故障报警功能。主控制器通过通讯接口与上位机通讯，可以实时监测系统运行状况或对历史数据进行分析。

　　五、土壤湿度传感器工作原理

　　土壤湿度传感器是判断土壤中水分含量的多少来判定土壤的湿度大小。如图所示，当土壤湿度传感器探头悬空时，三极管基极处于开路状态，三极管截止输出为0；当插入土壤中时由于土壤中水分含量不同，土壤的电阻值就不同，三极管的基极就提供了大小变化的导通电流，三极管集电极到发射极的导通电流受到基极控制，经过发射极的下拉电阻后转换成电压。

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