[实用新型]一种土壤水分传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤物理参数采集传感器的设计和应用技术领域，具体来说，涉及一种土壤水分传感器。

背景技术

随着现代科技的发展，目前国内亦有多种检测土壤水含量的方法，其中用得比较多的有称重法、中子法、γ射线法、土壤水分传感器法以及时域反射法。

这几种方法中，称重法是测量土壤水分最普遍的方法，也是标准方法，它的测定步骤繁琐，使用十分不便。

中子法是测定野外土壤水分的独特方法，它主要由快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子碰撞时，损失能量最大，但它造价高昂，无法大面积推广及应用。

γ射线法的基本原理是放射性同位素，其衰减度随着土壤的湿度和深度逐渐增大，该方法很容易受土壤中金属离子和其他矿物质的干扰；土壤水分传感器其准确性太差，不适应多种土壤，且还易受其他矿物质的干扰。

时域发射法在现有的土壤检测中使用最多，通过电磁波在介质中传播，取决于土壤导电率和含水量来判定，判决误差极大；而且，现有的土壤水分传感器都采用直流电源或电池供电，这就需要为每个土壤水分传感器布置电源线或定期更换电池，建设成本及维护成本很大。

针对上述相关技术中所述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中上述的问题，本实用新型提出一种土壤水分传感器，采用双频法检测土壤含水量，利用短距离无线通信技术，将各土壤水分传感器组成一个无线传感网络，可以实现检测结果的无线传输，利用太阳能电池收集太阳能，并存储于锂电池中，结合合理的充放电管理，可实现利用太阳能为土壤水分传感器供电，工作稳定、可靠，测量精度高，适合多种土质，可实现长期、多点实时土壤水分含量地监测，且不需要定期更换电池。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种土壤水分传感器，包括底座及设置在所述底座上的土壤湿度变送器主体，所述土壤湿度变送器主体内设有PCB板，所述PCB板上设有检测装置及外部电缆线的焊接孔，所述检测装置包括太阳能电池，所述太阳能电池通过充放电管理电路连接有锂电池，所述充放电管理电路上连接有单片机，所述单片机上分别连接有湿度传感器及Zigbee无线收发装置；所述外部电缆线一端锡焊在所述PCB板的焊接孔上，另一端穿过防水电缆护线接头与上位设备连接；其中，所述底座上还固定连接有若干金属探针，所述金属探针穿过所述底座与所述PCB板锡焊固定连接。

进一步的，所述的防水电缆护线接头与土壤湿度变送器主体的连接处灌封有环氧树脂密封胶。

进一步的，所述土壤湿度变送器主体为长方体。

进一步的，所述的金属探针的根数为三根。

本实用新型的有益效果：该设备方法技术新颖，工作稳定、可靠，测量精度高，适合多种土质，不受土壤中化肥金属离子的干扰，解决了检测电极与土壤的接触电阻、土壤含盐量以及电极老化对测量的影响，提高检测稳定度和精度；太阳能无线土壤水分传感器整合了短距离无线通信技术、太阳能电池及充放电管理等技术，能实现土壤水分多点实时检测，检测结果无线传输，因此可节省大量的通讯电缆，也不需要定期更换电池，可大大节约成本，具有较广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的土壤水分传感器的结构示意图。

图中：

1、底座；2、土壤湿度变送器主体；3、PCB板；4、检测装置；5、外部电缆线；6、太阳能电池；7、充放电管理电路；8、锂电池；9、单片机；10、湿度传感器；11、Zigbee无线收发装置；12、防水电缆护线接头；13、金属探针。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。