[实用新型]土壤水分监控仪

说明书

一种土壤水分监控仪，本实用新型涉及一种测量和调控土壤水分的仪器。

在现有的土壤水分监控仪中，有本实用新型发明人设计的测量土壤水分的电阻式组合传感器，该传感器已于1986年申请了中国实用新型专利，1987年11月20日被授予专利权，专利号86202261。

本实用新型的目的是设计一种土壤水分监控仪，达到能控制灌水时间和灌水量，进而实现土壤水分自动控制。

本实用新型的土壤水分监控仪，是由电阻式组合传感器R_x，监测部分1、控制部分2及外围电磁阀22组成，实现对土壤水分测量和自动控制，测量土壤水分电阻式组合传感器R_x和监测部分组合实现对土壤水分测量。

监控仪的外形由监测部分1，控制部分2，监控开关3，湿指示灯4，干指示灯5，刻度盘6，传感器插孔7，测量与控制部分连接插座8和插头9，电源插头10和插座11，电源开关12，电源指示灯13构成。测控电路由信号源14，测量回路15，整流、差动放大16，比较器17，负压发生器18，蜂鸣器19，变压、整流、稳压20，固态继电器21，外围电磁阀22构成。上述各部分电路联成一个整体，土壤水分监控仪，其控制指标为无极连续可调，达到多指标的自动控制。

图1  为土壤水分监控仪的外观图

图2  为监测部分下视图

图3  为控制部分侧视图

图4  为监控仪电路原理图

图面说明：1、监控仪的监测部分，2、监控仪的控制部分，3、监控开关，4、湿指示灯，5、干指示灯，6、刻度盘，7、传感器插孔，8、监测与控制部分连接插座，9、监测和控制部分连接插头，10、电源插头，11、电磁阀连接插座，12、电源开关，13、电源指示灯，14、信号源，15、测量回路，16、整流、差动放大，17、比较器，18负压发生器，19、蜂鸣器，20、变压、整流、稳压，21、固态继电器，22、外围电磁阀。

本实用新型的优点和积极效果如下：

1、节约水资源，在保证土壤理想湿度的基础上，避免灌溉超量，水资源能得到充分发挥。

2、在最适宜的时机，提供合适的水量，使适量灌溉由目测估计转变为科学的指标控制，实现合理用水，科学用水。

3、可根据对象、需要、环境等条件，在较大范围内设定可自动调节的土壤水分指标，具广泛的适用性。

4、监控仪显示采用电位器电阻刻度，发光二极管亮、灭及蜂鸣器报警等表现，具有直观、明了等优点。测控仪采用差动放大和二点统调校正，减少了由电压波动、湿度变化及电位器R线性误差等带来的仪器误差，仪器精度达5级。

下面叙述本实用新型的实施例和工作原理。

土壤湿度监控仪由测量、控制两大部份组成，测量控制部份构成同前。

信号源14产生稳定的正弦波动信号，信号加在测量回路15、被测传感器R_x和电位器R的端点，由R_x与R₁分压出的信号V_A和Rw的输出的信号V_B同时加在整流、差动放大16的输入端。测量土壤湿度时，调整电位器R，可使测量回路15输出信号V_A＝V_B，整流、差动放大16输出为零，发光二极管D₁、D₂熄灭，比较器17工作，负压发生器18输出的信号，通过比较器17加在蜂鸣器19上，蜂鸣器19报警，此时电位器电阻刻度示值为被测传感器的电阻值，仪器工作于测控时，电位器R预调固定某值，当土壤湿度变小（干）时，传感器电阻值R_x变大，测量回路15输出信号V_A＜V_B，整流、差动放大16输出高（正）电平，发光二极管D₁点亮、D₂熄灭，比较器17截止，固态继电器21导通，电磁阀22打开，土壤开始灌水，随着土壤湿度的增加，传感器电阻R_x减小，测量回路15输出信号V_A＝V_B时，发光二极管D₁、D₂灭，比较器17工作，蜂鸣器19报警，固态继电器21截止，电磁阀22关闭，土壤灌水停止。