专利名称：一种土壤湿度检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤湿度检测装置，属农业土壤湿度检测技术领域。
背景技术：
土壤水分是农作物或植物吸收水分的主要来源，土壤湿度过低时作物或植物吸水 困难，甚至凋萎；而湿度过高，又会发生渍害。土壤湿度检测的目的在于揭示土壤水分状态 及其运动规律，掌握作物或植物的水分供应状况，为编制作物或植物水分供应情报和预报， 鉴定工作条件与效率，以及为采取农业技术措施提供定量依据。
发明内容本发明目的在于提供一种土壤湿度检测装置。通过!PR湿度传感器采集的土壤湿 度信号，经检测电路、信号放大电路处理后，将土壤湿度信号达到满足单片机或计算机控制 系统接口所需要电压范围内。本装置可以配合单片机或计算机控制系统构成植物水分测控 系统，根据土壤湿度用给植物浇水，使土壤湿度控制在有利于植物生长的湿度范围内，有效 避免了因过多或过少而给植物造成的影响，确保植物能够正常生长、开花、结果。结构简单、 易于制作、体积小、便于使用；成本低廉、便于推广使用。本发明的目的是通过下列技术方案予以实现本发明的装置包括土壤湿度检测电路、湿度信号放大电路和高精度稳压电源电 路，土壤湿度检测电路连湿度信号放大电路，湿度信号放大电路连高精度稳压电源电路，数 据采集器土壤湿度检测电路由湿度传感器HPR、电阻、三极管组成，湿度信号放大电路由运 算放大器、电位器、电阻、稳压二极管组成，高精度稳压电源电路由电阻、分压二极管组成。 以便将湿度传感器采集到的土壤湿度信号，通过湿度信号放大电路进行处理后，达到单片 机或计算机控制系统A/D转换器所需要的电压范围内。所述土壤湿度检测电路中，湿度传感器接三极管的基极和集电极，三极管集电极 与电阻R2相连，三极管发射极与电阻Rl相连。所述湿度信号放大电路中，电阻R5和R8组成分压电路与运算放大器3脚相连，电 阻R3、R4，电位器RP1，电阻R6和运算放大器2脚相连，电位器RP2和运算放大器1脚相连， 稳压二极管VD3将输出电压限定在5V之内。所述高精度稳压电源电路中，电源电压和电阻Rl 1相连，经过电阻Rl 1降压后，与 分压二极管VD2相连，经VD2稳压后与运算放大器8脚相连，经R7降压，经分压二极管VDl， 给湿度检测电路供压。所述湿度传感器HPR采用硅湿敏元器件，设置于所需要测量的土壤中，以测量土 壤湿度。所述运算放大器采用LM358，是一块双运算放大集成电路。所述三极管采用9013。所述分压二极管采用TL431，TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VerfX2. 5V)到36V范围内的任 何值。所述稳压二极管采用5V稳压二极管。本发明的积极效果是1.可对土壤的湿度进行检测；2.结构简单，易于实现；3.成本低廉，便于推广。
以下结合附图对本发明做进一步描述。
图1是本发明的土壤湿度检测装置的结构框图。图2是本发明的土壤湿度检测装置的电路图。
具体实施方式
图1及图2中，本发明的检测土壤湿度的装置包括土壤湿度检测电路、湿度信号放 大电路和高精度稳压电源电路，其中，数据采集器土壤湿度检测电路由湿度传感器HPR、电 阻、三极管组成，湿度信号放大电路由运算放大器、电位器、电阻、稳压二极管组成，高精度 稳压电源电路由电阻、分压二极管组成。以便将湿度传感器采集到的土壤湿度信号，通过湿 度信号放大电路进行处理后，达到单片机或计算机控制系统A/D转换器所需要的电压范围 内。当!PR湿度传感器插入土壤时，由于土壤含水量的不同，使得湿度传感器的电阻 值也随之变化，这个电阻器成为三极管VTl的基极偏流电阻器。偏流电阻值的不同，使VTl 基极电流也不同，从而改变了 VTl的集电极电流，也就改变了发射极上的电流，这一电流流 过电阻器R2时，在该电阻器上形成的电压，再经电阻器R5和R8分压以后加到LM358的3 脚(同相信号输入端)，经放大以后从其1脚输出，并由VD3将输出电压限定在5V之内。
权利要求1.一种检测土壤湿度的装置，其特征在于包括土壤湿度检测电路、湿度信号放大电 路和高精度稳压电源电路，数据采集器土壤湿度检测电路由湿度传感器HPR、电阻、三极管 组成，湿度信号放大电路由运算放大器、电位器、电阻、稳压二极管组成，高精度稳压电源电 路由电阻、分压二极管组成。
2.如权利要求1所述的检测土壤湿度的装置，其特征在于所述土壤湿度检测电路中， 湿度传感器接三极管的基极和集电极，三极管集电极与电阻R2相连，三极管发射极与电阻 Rl相连；所述湿度信号放大电路中，电阻R5和R8组成分压电路与运算放大器3脚相连，电 阻R3、R4，电位器RP1，电阻R6和运算放大器2脚相连，电位器RP2和运算放大器1脚相连， 稳压二极管VD3将输出电压限定在5V之内；所述高精度稳压电源电路中，电源电压和电阻 Rll相连，与分压二极管VD2相连，经VD2稳压后与运算放大器8脚相连，经R7降压，经分 压二极管VD1，给湿度检测电路供压；所述湿度传感器HPR采用硅湿敏元器件；所述运算放 大器采用LM358，是一块双运算放大集成电路；所述三极管采用9013 ；所述分压二极管采用 TL431 ；所述稳压二极管采用5V稳压二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种土壤湿度检测装置，它由土壤湿度检测电路、湿度信号放大电路和高精度稳压电源电路组成。本装置可对土壤的湿度进行检测，即根据土壤湿度变化，将湿度传感器实时采集到的土壤湿度信号，送信号放大电路处理后，达到单片机或计算机控制系统A/D转换器所需的电压范围，可以配合单片机或计算机控制系统构成植物水分测控系统，根据土壤湿度用给植物浇水，使土壤湿度控制在有利于植物生长的湿度范围内，有效避免了因过多或过少而给植物造成的影响，确保植物能够正常生长、开花、结果。本实用新型结构简单、易于制作、体积小、便于使用；成本低廉、便于推广使用。
文档编号G01N27/04GK201885991SQ20102062180
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者戈振扬, 王涛, 郭浩 申请人:昆明理工大学