一、概述

土壤溫濕度傳感器具有穩(wěn)定性高，安裝維護(hù)操作簡便等特點(diǎn)。為了加強(qiáng)該傳感器的強(qiáng)度和壽命，選擇了ABS工程塑料作為其支撐料。土壤溫濕度傳感器密封性好，可長期埋入土壤中使用，不受腐蝕。土壤濕度傳感器輸出信號(hào)采用標(biāo)準(zhǔn)的電流環(huán)傳送技術(shù),使其抗干擾能力強(qiáng)、傳送距離遠(yuǎn)、測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快。

二、基本原理

土壤溫濕度傳感器利用晶體振蕩器產(chǎn)生高頻信號(hào)，并傳輸至平行金屬探針，產(chǎn)生的信號(hào)與返回的信號(hào)疊加，通過測(cè)量信號(hào)的振幅來測(cè)量土壤的溫度與濕度。

三、測(cè)量方法

濕度測(cè)量方法有：動(dòng)態(tài)法（雙壓法、雙溫法、分流法），靜態(tài)法（飽和鹽法、硫酸法），露點(diǎn)法，干濕球法和形形色色的電子式傳感器法。

1.雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理，平衡時(shí)間較長，分流法是基于絕對(duì)濕氣和絕對(duì)干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段，這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密，卻因設(shè)備復(fù)雜，昂貴，運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工，主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用，其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH -±1.5%RH。

2.靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時(shí)，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí)。

3.露點(diǎn)法是測(cè)量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度，是熱力學(xué)的直接結(jié)果，準(zhǔn)確度高，測(cè)量范圍寬。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光—電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴，常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用。

4.干濕球法用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風(fēng)速必需達(dá)到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡化了，所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,明顯低于電子濕度傳感器。顯然干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。

四、技術(shù)參數(shù)

五、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

土壤溫濕度傳感器的特點(diǎn)是精度高、量程寬、可測(cè)的物料品種多、響應(yīng)速度快，可應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

土壤溫濕度傳感器主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測(cè)、水文水利監(jiān)測(cè)等方面，它與數(shù)采及遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備共同構(gòu)成遙測(cè)系統(tǒng)。例如當(dāng)土壤干旱時(shí)，遙測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制開關(guān)水泵和閥門，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉。若配合一些附加傳感器，還可計(jì)算出土壤水分蒸發(fā)量及農(nóng)作物所需的水分參數(shù)。

隨著現(xiàn)在國家對(duì)農(nóng)業(yè)的重視，土壤溫濕度傳感器也將進(jìn)一步被利用來為農(nóng)業(yè)服務(wù)。當(dāng)然現(xiàn)在的土壤溫濕度傳感器價(jià)格一般都需要上千甚至是上萬，所以只有比較大的農(nóng)場(chǎng)才會(huì)使用。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及新型材料的開發(fā)，土壤溫濕度傳感器的價(jià)格下降指日可待，這也必然促使溫濕度傳感器走向小型個(gè)體戶的腳步加快，而土壤溫濕度傳感器也將利用自身優(yōu)良的性能來為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。