土壤濕度感測器

測量土壤相對含水量的機器

土壤濕度感測器又名:土壤水分感測器、土壤墒情感測器、土壤含水量感測器。主要用來測量土壤相對含水量,做土壤墒情監測及農業灌溉和林業防護。土壤濕度感測器採用FDR頻域反射原理。FDR(Frequency Domain Reflectometry)頻域反射儀是一種用於測量土壤水分的儀器,它利用電磁脈衝原理、根據電磁波在介質中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數,從而得到土壤相對含水量,FDR具有簡便安全、快速準確、定點連續、自動化、寬量程、少標定等優點。是一種值得推薦的土壤水分測定儀器。

技術參數


485型:
供電電源:3.6~30V DC
最大功耗:30mA*24V DC直流
水分測量範圍:0~100%
水分精度:0-53%範圍內為±3%; 53-100%範圍內為±5%
存儲環境:-40℃~80℃
響應時間:<1s
輸出信號:485信號(Modbus-RTU)
土壤水分測量區域:以中央探針為中心,半徑為7cm的圓柱體內
探針材料:304不鏽鋼
密封材料:環氧樹脂(黑色阻燃)
電纜長度:標配兩米
防護等級:IP68
模擬量型:
供電電源:12~30V DC
最大功耗:60mA*24V DC直流
探針材料:304不鏽鋼
密封材料:環氧樹脂(黑色阻燃)
電纜長度:標配兩米
防護等級:IP68

功能及特點


本感測器體積小巧化設計,攜帶方便,安裝、操作及維護簡單。
結構設計合理,不綉鋼探針保證使用壽命。
外部以環氧樹脂純膠體封裝,密封性好,可直接埋入土壤中使用,且不受腐蝕。
土質影響較小,應用地區廣泛。
測量精度高,性能可靠,確保正常工作。
響應速度快,數據傳輸效率高。

適用範圍


廣泛應用於節水農業灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養、科學試驗等場領域。

分類


1.電容型土壤濕度感測器
電容型土壤濕度感測器的敏感元件為濕敏電容,主要材料一般為金屬氧化物、高分子聚合物。這些材料對水分子有較強的吸附能力,吸附水分的多少隨環境濕度的變化而變化。由於水分子有較大的電偶極矩,吸水后材料的電容率發生變化,電容器的電容值也就發生變化。把電容值的變化轉變為電信號,就可以對濕度進行監測。濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的,當環境濕度發生改變時,濕敏電容的介電常數發生變化,使其電容量也發生變化,其電容變化量與相對濕度成正比,利用這一特性即可測量濕度。常用的電容型土壤濕度感測器的感濕介質主要有:多孔硅、聚酞亞胺,此外還有聚碸(PSF)、聚苯乙烯(PS)、PMMA(線性、交聯、等離子聚合)。
2.電阻型土壤濕度感測器
電阻型土壤濕度感測器的敏感元件為濕敏電阻,其主要的材料一般為電介質、半導體、多孔陶瓷等。這些材料對水的吸附較強,吸附水分后電阻率/電導率會隨濕度的變化而變化,這樣濕度的變化可導致濕敏電阻阻值的變化,電阻值的變化就可以轉化為需要的電信號。例如,氯化鋰的水溶液在基板上形成薄膜,隨著空氣中水蒸氣含量的增減,薄膜吸濕脫濕,溶液中的鹽的濃度減小、增大,電阻率隨之增大、減小,兩級間電阻也就增大、減小。又如多孔陶瓷濕敏電阻,陶瓷本身是由許多小晶顆粒構成的,其中的氣孔多與外界相通,通過毛孔可以吸附水分子,引起離子濃度的變化,從而導致兩極間的電阻變化。
3.離子型土壤濕度感測器
離子敏場效應晶體管(ISFET)屬於半導體生物感測器,是上個世紀七十年代由P.Bergeld發明的。ISFET通過柵極上不同敏感薄膜材料直接與被測溶液中離子緩衝溶液接觸,進而可以測出溶液中的離子濃度。
離子敏型土壤濕度感測器結構模型示意圖如圖1所示。離子敏感器件由。離子選擇膜(敏感膜)和轉換器兩部分組成,敏感膜用以識別離子的種類和濃度,轉換器則將敏感膜感知的信息轉換為電信號。離子敏場效應管在絕緣柵上製作一層敏感膜,不同的敏感膜所檢測的離子種類也不同,從而具有離子選擇性。