[实用新型]一种土壤水分检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤水分检测领域，特别涉及一种土壤水分检测电路。

背景技术

土壤水分在智能农业植物生长环境监控中不可缺少，土壤水分检测为智能控制农作物生长环境提供相关湿度数据，方便对农作物的加热、降温、灌溉等。同时也可以为农作物生长过程的湿度记录提供数据，历史水分数据可用于对农作物生长过程分析等。土壤水分对农作物影响非常大，检测与控制土壤水分度十分重要。

在目前的工程实践中，土壤水分检测多采用电阻值的方法，这种方法的缺点是受土壤中盐碱的影响很大，同样的土壤水分含量，土壤的盐和碱度的不同，检测出的湿度也不同，这就严重影响到了土壤水分测量的准确性。另外一种是方波信号检测法，把方波加载到土壤，测量其方波的衰减，得到土壤的水分。这种方法实现容易，但准确性不高。通过实验，最好的方法是用正弦波的方法来测量土壤水分，采用大于10M频率的正弦波，检测土壤对正弦信号的损耗，信号损耗主要与土壤水分含量有关。高频率的正弦波检测方法，很好地避免了土壤中盐、碱的影响。但现有的产生正弦波信号电路大多复杂，调试困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种电路简单，调试容易，成本低的土壤水分检测电路。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种土壤水分检测电路，包括用于输出正弦波信号的有源晶振，所述有源晶振的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端电连接用于插入土壤中的探针；所述探针电连接用于检测通过土壤后的正弦波信号的有效值的检测电路，所述检测电路电连接单片机，所述单片机连接有RS485通信电路。

优选的，所述放大电路由运算放大器组成。

优选的，还包括电源电路，所述电源电路与所述有源晶振、检测电路、单片机和RS485通信电路分别连接。

优选的，所述电源电路输出5V直流电压。

优选的，所述放大电路的输出端与所述探针之间连接有电容C4。

优选的，所述检测电路由有效值检测芯片AD8361构成，检测精度高。

优选的，所述探针为不锈钢探针，不易生锈使用寿命长。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型土壤水分检测电路工作时，探针插入土壤，有源晶振输出正弦波信号，经放大电路将正弦信号缓冲放大，放大后的信号通过探针进入土壤中。然后检测电路检测通过土壤后的正弦波信号，对通过土壤后的正弦波信号的有效值进行测量，将测量值转换成直流电压信号数据到单片机，由单片机转换得到对应的土壤水分，单片机可通过RS485通信电路与其它电路连接输出土壤水分数据。本实用新型采用输出为正弦波信号的有源晶振作为信号源，电路简单，稳定，无需调试，不用复杂的正弦波产生电路，实现容易且成本也低。

附图说明：

图1是本实用新型实施例中的土壤水分检测电路示意图；

图2是本实用新型实施例中的放大电路示意图；

图3是本实用新型实施例中的检测电路示意图；

图4是本实用新型实施例中的单片机芯片电路示意图；

图5是本实用新型实施例中的RS485通信电路示意图；

图6是本实用新型实施例中的电源电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

图1所示的土壤水分检测电路，包括用于输出正弦波信号的有源晶振，所述有源晶振的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端电连接用于插入土壤中的探针；所述探针电连接用于检测通过土壤后的正弦波信号的有效值的检测电路，所述检测电路电连接单片机，所述单片机连接有RS485通信电路。

工作时，探针插入土壤，有源晶振输出正弦波信号，经放大电路将正弦信号缓冲放大，放大后的信号通过探针进入土壤中。然后检测电路检测通过土壤后的正弦波信号，对通过土壤后的正弦波信号的有效值进行测量，将测量值转换成直流电压信号数据到单片机，由单片机转换得到对应的土壤水分，单片机可通过RS485通信电路与其它电路连接输出土壤水分数据。本实用新型采用输出为正弦波信号的有源晶振作为信号源，电路简单，稳定，无需调试，不用复杂的正弦波产生电路，实现容易且成本也低。