[实用新型]一种基于SDI-12总线的蒸渗仪称重测量装置

说明书

一种基于SDI‑12总线的蒸渗仪称重测量装置，包括电路板，所述电路板上设置有称重传感器接口、激励电路、模数转换芯片、温度传感器接口、SDI‑12通信电路、SDI‑12通信接口、稳压电路和单片机；所述称重传感器接口分别连接称重传感器、所述激励电路和模数转换芯片，所述称重传感器用于根据所述激励电路的供电测量蒸渗仪内土柱的重量；所述温度传感器接口连接用于测量所述称重传感器环境温度的温度传感器；所述单片机分别连接所述激励电路、模数转换芯片、温度传感器接口和SDI‑12通信电路，所述SDI‑12通信电路连接所述SDI‑12通信接口，所述SDI‑12通信接口还连接外部电源、上位机和所述稳压电路，本实用新型可广泛用于蒸渗仪领域中。

技术领域

本实用新型是关于一种基于SDI-12总线的蒸渗仪称重测量装置，属于蒸渗仪领域。

背景技术

在农业、森林及其他环境中，蒸渗仪是研究水量平衡的重要工具，能够定量研究裸地的蒸发或植被覆盖地块的蒸散。称重式蒸渗仪是群落蒸散发观测最可靠的测量途径，能够实现降雨量、蒸发量和排水量的精确测量，可用于研究土壤水流动性、土壤吸附作用、群落植物的耗水规律、植物根系吸收水分效能、土壤水流动性、能量平衡等领域，也可以用于模拟试验矫正。

现代电子技术的发展使得应变式称重应用已经成熟，特别是在商业和工业应用中很有优势，组成的称重方案中一般包括电压信号输出、电流信号输出、基于RS485总线MODBUS通信协议输出或其他专用协议输出，配备称重显示仪表就能组成一个称重系统，商业和工业应用属于动态称重方式，每次开机会自动置零，一般为短时间的称重应用，且要求的分度不高，精密称重只到万分之一，现有技术已经满足商业和工业应用。与商业和工业应用不同，蒸渗仪是长期负荷的微量变化称重方式，称重的分度要求达到十万个以上，目前现有技术中还没有专用的蒸渗仪称重测量方案，现有的蒸渗仪称重方案一般选用商业或工业产品搭建，应用不成熟，存在测量精度低的问题。且由于测量过程不卸载不清零、不带有用于温度补偿的温度传感器，不能做温度补偿，长期测量会造成漂移，漂移的结果甚至会淹没实际的测量结果。

另外，在采用商业或工业方案中，模拟信号远传易受电磁干扰的影响，模拟信号在模数转换过程中会造成例如噪声、温度漂移和转换损失等情况，从而导致测量稳定性差、重复性差和附加误差。采用基于RS485总线MODBUS通信协议或其他通信协议的产品，应用不灵活，对用户的专业要求很高，一般用户无法进行操作。此外，在蒸渗仪系统中除包括称重测量外，还包括渗漏和降雨的辅助测量，如果是单独引出的信号，则引线繁多，每增加一个部件均需要增加电缆线，且当多台仪器同时观测时大量的供电线和信号线会降低可靠性，该方案无法降低功耗，野外应用的供电也是突出问题。因此，将应变式称重应用到蒸渗仪中，特别是使用工业和商业称重方案组成的蒸渗仪称重，目前还不成熟，需要一个包括主体称重、辅助测量和保护措施的完整方案。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种包括主体称重、辅助测量和保护措施的基于SDI-12总线的蒸渗仪称重测量装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于SDI-12总线的蒸渗仪称重测量装置，该蒸渗仪称重测量装置包括电路板，所述电路板上设置有称重传感器接口、激励电路、模数转换芯片、温度传感器接口、SDI-12通信电路、SDI-12通信接口、稳压电路和单片机；所述称重传感器接口分别连接称重传感器、所述激励电路和模数转换芯片，所述称重传感器用于根据所述激励电路的供电测量蒸渗仪内土柱的重量；所述温度传感器接口连接用于测量所述称重传感器环境温度的温度传感器；所述单片机分别连接所述激励电路、模数转换芯片、温度传感器接口和SDI-12通信电路，所述SDI-12通信电路连接所述SDI-12通信接口，所述SDI-12通信接口还连接外部电源、上位机和所述稳压电路。

优选地，所述电路板上还设置有渗漏计接口和雨量计接口；所述渗漏计接口连接用于测量蒸渗仪内土柱渗漏水次数的渗漏计，所述雨量计接口连接用于测量蒸渗仪内土柱降雨次数的雨量计；所述渗漏计接口和雨量计接口分别连接所述单片机。