電容型土壤濕度傳感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(duì)水分子有較強(qiáng)的吸附能力,吸附水分的多少隨環(huán)境濕度的變化而變化。由于水分子有較大的電偶極矩,吸水后材料的電容率發(fā)生變化,電容器的電容值也就發(fā)生變化。把電容值的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),就可以對(duì)濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對(duì)濕度成正比,利用這一特性即可測(cè)量濕度。常用的電容型土壤濕度傳感器的感濕介質(zhì)主要有:多孔硅、聚酞亞胺,此外還有聚砜(PSF)、聚苯乙烯(PS)、PMMA(線性、交聯(lián)、等離子聚合)。
電阻型土壤濕度傳感器的敏感元件為濕敏電阻,其主要的材料一般為電介質(zhì)、半導(dǎo)體、多孔陶瓷等。這些材料對(duì)水的吸附較強(qiáng),吸附水分后電阻率/電導(dǎo)率會(huì)隨濕度的變化而變化,這樣濕度的變化可導(dǎo)致濕敏電阻阻值的變化,電阻值的變化就可以轉(zhuǎn)化為需要的電信號(hào)。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(jí)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(gòu)成的,其中的氣孔多與外界相通,通過(guò)毛孔可以吸附水分子,引起離子濃度的變化,從而導(dǎo)致兩極間的電阻變化。
離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)屬于半導(dǎo)體生物傳感器,是上個(gè)世紀(jì)七十年代由P.Bergeld發(fā)明的。ISFET通過(guò)柵極上不同敏感薄膜材料直接與被測(cè)溶液中離子緩沖溶液接觸,進(jìn)而可以測(cè)出溶液中的離子濃度。
離子敏型土壤濕度傳感器結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換器兩部分組成,敏感膜用以識(shí)別離子的種類和濃度,轉(zhuǎn)換器則將敏感膜感知的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。離子敏場(chǎng)效應(yīng)管在絕緣柵上制作一層敏感膜,不同的敏感膜所檢測(cè)的離子種類也不同,從而具有離子選擇性。
廣泛應(yīng)用于節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等場(chǎng)領(lǐng)域。
本傳感器體積小巧化設(shè)計(jì),攜帶方便,安裝、操作及維護(hù)簡(jiǎn)單。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,不繡鋼探針保證使用壽命。
外部以環(huán)氧樹(shù)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(zhì)影響較小,應(yīng)用地區(qū)廣泛。
測(cè)量精度高,性能可靠,確保正常工作。
響應(yīng)速度快,數(shù)據(jù)傳輸效率高。
測(cè)量參數(shù):土壤容積含水率單 位:%( m3/m3)量 程:0~100%探針長(zhǎng)度:5.3cm探針直徑:3mm探針材料:不銹鋼密封材料:環(huán)氧樹(shù)脂測(cè)量精度:±3%工作溫度范圍:-40℃~85℃工作電壓:5~...
土壤濕度傳感器又名:土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤含水量傳感器。主要用來(lái)測(cè)量土壤容積含水量,做土壤墑情監(jiān)測(cè)及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型,即頻域型和時(shí)域型。目...
一般的比較廣泛的濕度傳感器是由半導(dǎo)體制成的電阻來(lái)進(jìn)行測(cè)量的,這種半導(dǎo)體電阻隨著空氣中水蒸氣含量的多少電阻也對(duì)應(yīng)著變化,里面的感應(yīng)芯片會(huì)根據(jù)電阻的阻值來(lái)判斷濕度。不過(guò),土壤濕度傳感器準(zhǔn)確度不會(huì)太高,炎熱...
土壤濕度傳感器技術(shù)參數(shù)
485型:
供電電源:3.6~30V DC
最大功耗:30mA*24V DC直流
水分測(cè)量范圍:0~100%
水分精度:0-53%范圍內(nèi)為±3%; 53-100%范圍內(nèi)為±5%
存儲(chǔ)環(huán)境:-40℃~80℃
響應(yīng)時(shí)間:<1s
輸出信號(hào):485信號(hào)(Modbus-RTU)
土壤水分測(cè)量區(qū)域:以中央探針為中心,半徑為7cm的圓柱體內(nèi)
探針長(zhǎng)度:70mm
探針直徑:3mm
探針材料:304不銹鋼
密封材料:環(huán)氧樹(shù)脂(黑色阻燃)
電纜長(zhǎng)度:標(biāo)配兩米
防護(hù)等級(jí):IP68
模擬量型:
供電電源:12~30V DC
最大功耗:60mA*24V DC直流
水分測(cè)量范圍:0~100%
水分精度:0-53%范圍內(nèi)為±3%; 53-100%范圍內(nèi)為±5%
存儲(chǔ)環(huán)境:-40℃~80℃
響應(yīng)時(shí)間:<1s
輸出信號(hào):4~20mA,線性輸出
土壤水分測(cè)量區(qū)域:以中央探針為中心,半徑為7cm的圓柱體內(nèi)
探針長(zhǎng)度:70mm
探針直徑:3mm
探針材料:304不銹鋼
密封材料:環(huán)氧樹(shù)脂(黑色阻燃)
電纜長(zhǎng)度:標(biāo)配兩米
防護(hù)等級(jí):IP68
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大?。?span id="zzwhpsv" class="single-tag-height">1.3MB
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評(píng)分: 4.6
. . 傳感器實(shí)驗(yàn) 1. 土壤濕度傳感器介紹 SHTxx 系列單芯片傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。 它應(yīng)用專利的工業(yè) COMS 過(guò)程微加工技術(shù) (CMOSens?),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性 與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元 件,并與一個(gè) 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。因 此,該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。 每個(gè) SHTxx 傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的 形式儲(chǔ)存在 OTP 內(nèi)存中,傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。 兩線制串行接口和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓, 使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。 超小的體積、 極低的功 耗,使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。 應(yīng)用領(lǐng)域 汽車 消費(fèi)品 氣象站 濕度調(diào)節(jié)器 除濕器 數(shù)
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. . 濕度傳感器原理 懸賞分: 20 - 解決時(shí)間: 2010-5-25 22:13 濕度傳感器原理 提問(wèn)者: YLQ19880803 - 二 級(jí) 最佳答案 濕度傳感器原理 濕度傳感器 2009-04-29 20:50:36 閱讀 991 評(píng)論 0 字號(hào):大中小 濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。 濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的 電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測(cè)量濕度。 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。 當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí),濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,使其電容量也發(fā)生變化,其電容變化量與相對(duì)濕 度成正比。 電子式濕敏傳感器的準(zhǔn)確度可達(dá) 2-3%RH ,這比干濕球測(cè)濕精度高。 濕敏元件的線性度及抗污染性差,在檢測(cè)環(huán)境濕
又名:土壤濕度傳感器,土壤水分傳感器
主要用來(lái)測(cè)量土壤容積含水量,做土壤墑情監(jiān)測(cè)及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)
目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型
目前比較流行的是FDR型
FDR(Frequency Domain Reflectometry)頻域反射儀是一種用于測(cè)量土壤水分的儀器,它利用電磁脈沖原理、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率來(lái)測(cè)量土壤的表觀介電常數(shù)(ε),從而得到土壤容積含水量(θv),F(xiàn)DR具有簡(jiǎn)便安全、快速準(zhǔn)確、定點(diǎn)連續(xù)、自動(dòng)化、寬量程、少標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。是一種值得推薦的土壤水分測(cè)定儀器。
田間控制單元 田間控制單元控制著電磁閥和各種數(shù)據(jù)采集儀器。土壤濕度傳感器一般是采集土壤水份含量大小,也叫土壤水分傳感器。本系統(tǒng)選用世界最先進(jìn)的土壤水分傳感器,它把土壤水含量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理后傳到集群控制單元,微電腦處理器根據(jù)獲得的土壤信息確定灌溉量,然后輸出控制信號(hào)并結(jié)合中央計(jì)算機(jī)指令,控制電磁閥的開(kāi)關(guān),即可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。土壤濕度傳感器用來(lái)測(cè)量土壤的濕度,以了解土壤的真實(shí)灌溉需求,據(jù)此確定灌溉與否以及灌溉時(shí)間長(zhǎng)短。本系統(tǒng)還配有EC(電導(dǎo)率)值和pH值傳感器,可對(duì)進(jìn)水和出水進(jìn)行EC值和pH值的檢測(cè),以便控制自動(dòng)營(yíng)養(yǎng)液的配給。
系統(tǒng)控制方式靈活性 灌溉控制系統(tǒng),具有多種灌溉控制方式:系統(tǒng)可以脫離上微機(jī)而常年獨(dú)立運(yùn)行,有手動(dòng)灌溉,自動(dòng)連續(xù)灌溉,自動(dòng)間隙灌溉等不同灌溉方式,系統(tǒng)可以任意設(shè)定輪灌組,每個(gè)輪灌組可以設(shè)定按照任意天間隔進(jìn)行灌溉,每天可以設(shè)定多組不同啟動(dòng)時(shí)間。
供電系統(tǒng) 遵循方便、穩(wěn)定、可靠的原則,結(jié)合的氣候條件,本系統(tǒng)各個(gè)控制單元均采用了目前最先進(jìn)的太陽(yáng)能設(shè)備,用于供給控制單元電能。太陽(yáng)能電站具有能效轉(zhuǎn)換高、維護(hù)成本低、部署方便等諸多優(yōu)點(diǎn),成為本系統(tǒng)田間供電最理想的選擇??紤]到長(zhǎng)時(shí)間陰雨天氣、太陽(yáng)能系統(tǒng)需要檢修等特殊情況,作為太陽(yáng)供電系統(tǒng)的備份,使用了風(fēng)能發(fā)電裝置,作為供電系統(tǒng)的必要補(bǔ)充。
六要素氣象站 由于氣象條件的空間變異特征明顯,因此在示范區(qū)內(nèi)配備氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀器,自動(dòng)采集所需的氣象數(shù)據(jù),作為當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的補(bǔ)充。自動(dòng)觀測(cè)氣象站是由一個(gè)能自動(dòng)測(cè)量、記錄與存貯數(shù)據(jù)的記錄儀與一套相應(yīng)的傳感設(shè)備所組成的一個(gè)氣象觀測(cè)記錄系統(tǒng),該站安裝的農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)站其探測(cè)內(nèi)容在室外有風(fēng)向、風(fēng)速、空氣溫濕度、輻射和降水量;總共為6個(gè)氣象要素。
.溫度范圍:-40℃~120℃.測(cè)量精度:±<0.2℃
.濕度分辨率: 0.1%
.記錄容量:6通道 >80000條
.記錄儀間隔:1分~24小時(shí)可調(diào),可定時(shí)記錄數(shù)據(jù)或停止
.數(shù)據(jù)導(dǎo)出:USB接口,方便數(shù)據(jù)提出,上位機(jī)軟件免費(fèi)贈(zèng)送
主機(jī)尺寸:
附:土壤溫度探頭技術(shù)參數(shù)(見(jiàn)本冊(cè)33頁(yè))
附:土壤濕度傳感器技術(shù)參數(shù)(見(jiàn)本冊(cè)33頁(yè))