一种简易型冬笋探测器的制造方法
【专利摘要】一种简易型冬笋探测器，由硬件和电路两部分组成。硬件部分的传感器(6)固定于尼龙棒(5)圆孔内，并通过空心钢管(4)内的导线连接至控制单元(11)；空心钢管(4)一端设有LED指示灯(1)，另一端设有尼龙棒(5)，开关(2)和报警扬声器(3)置于空心钢管(4)外侧。电路部分的控制单元(11)和传感器(6)共用一个电源模块(7)，分别通过电压转换电路(8)和恒流源电路(9)供电；传感器(6)采集的信号经A/D转换电路(10)后输入控制单元(11)，控制单元(11)将采集到的数字信号进行数据处理并通过LED指示灯(1)显示，同时根据冬笋有无的判断结果来驱动报警扬声器(3)。本仪器结构轻便小巧，便于户外使用，检测灵敏度高，误判率低，智能化程度较高，对竹林和林地的损害小，成本低廉，便于推广应用。
【专利说明】一种简易型冬笋探测器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种探测土壤电阻率变化的仪器，具体是一种简易型冬笋探测 器。
【背景技术】
[0002] 本 申请人:在先申请的201220332568. X "电阻式智能蜂鸣冬笋探测器"专利，通过 按钮开关和壳体底面的一正极三负极四探针测量土壤间三条支路电流变化并通过壳体的 数码管显示屏显示储存，判断冬笋的有无，实现有的放矢的挖掘，填补了冬笋探测器的技术 空白。但该冬笋探测器一次测量要读取存储三组数据，操作过程繁琐，误判率较高；同时该 探测器测量探针和测量表头集成在一个壳体上，每次测量时均需要蹲下身体低头观察，设 计不够合理。因此，如何增加仪器智能化程度和准确率，并使仪器操作简便、成本低廉实为 本实用新型所欲解决的问题。 实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种简易型冬笋探测器。
[0004] 解决上述技术问题采用的技术方案是：本简易型冬笋探测器，由硬件和电路两部 分组成；硬件部分包括LED指示灯、开关、报警扬声器、空心钢管、尼龙棒和传感器；传感器 固定于尼龙棒圆孔内，并通过空心钢管内的导线连接至控制单元；空心钢管一端设有LED 指示灯，另一端设有尼龙棒，开关和报警扬声器置于空心钢管外侧；电路部分包括电源模 块、电压转换电路、恒流源电路、传感器、A/D转换电路、控制单元、LED指示灯和报警扬声 器；控制单元和传感器共用一个电源模块，分别通过电压转换电路和恒流源电路供电；传 感器采集的信号经A/D转换电路后输入控制单元，控制单元将采集到的数字信号进行数据 处理并通过LED指示灯显示，同时根据冬笋有无的判断结果来驱动报警扬声器。
[0005] 所述的传感器由4个电极探针组成，呈等间距直线排列，每根电极探针长度为 10-30cm，间距5-15cm，除尖端外，电极探针体的直径为0. 2-1. 0cm，外侧两根电极探针连接 在电路部分的恒流源电路端，中间两根电极探针连接在电路部分的A/D转换电路端。
[0006] 所述的电源模块采用12V可充电锂电池，电池容量2200mAh ;电压转换电路采用恒 流降压芯片LM2596稳压输出5V直流电压；恒流源电路使用三端调压器LM317和电位器构 成5-100mA可调恒流源；A/D转换电路选用12位单通道串行输入模数转换器MAX187,分辨 率为ImV ;控制单元采用增强型51单片机STC89S52,内部下载控制程序，以实现数据采集比 较显示等功能。
[0007] 本实用新型的有益效果是：仪器采用一体化设计和锂电池供电，结构轻便小巧，便 于户外使用，检测灵敏度高，误判率低，同时仪器操作简便，成本低廉，智能化程度较高，对 竹林和林地的损害小，便于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型结构示意图。
[0009] 图2为本实用新型测量原理图。
[0010] 图3为本实用新型整体运行电路框图。
[0011] 图4为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0012] 本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1和图3,本简易型 冬笋探测器，由硬件和电路两部分组成。硬件部分包括LED指示灯1、开关2、报警扬声器3、 空心钢管4、尼龙棒5和传感器6 ;传感器6固定于尼龙棒5圆孔内，并通过空心钢管4内的 导线连接至控制单元11 ;空心钢管4 一端设有LED指示灯1，另一端设有尼龙棒5,开关2和 报警扬声器3置于空心钢管4外侧；电路部分包括电源模块7、电压转换电路8、恒流源电路 9、传感器6、A/D转换电路10、控制单元11、LED指示灯1和报警扬声器3 ;控制单元11和 传感器6共用一个电源模块7,分别通过电压转换电路8和恒流源电路9供电；传感器6采 集的信号经A/D转换电路10后输入控制单元11，控制单元11将采集到的数字信号进行数 据处理并通过LED指示灯1显示，同时根据冬笋有无的判断结果来驱动报警扬声器3。
[0013] 参见图2,传感器6的设计采用"电流-电压四端法"原理。在本实施例中，传感器 由等间隔直线配置的4个电极探针J、M、N、K组成，间隔为a，外侧两个电极是电流端，内侧 两个电极是电压端。电流端由恒流源电路10提供直流5-100mA电流，通过检测电压端电位 差换算出土壤的电阻率值。距离相等的四个电极构成Wenner组态，该组态的电阻率计算公 式为
【权利要求】
1. 一种简易型冬笋探测器，由硬件和电路两部分组成；硬件部分包括LED指示灯（1)、 开关⑵、报警扬声器⑶、空心钢管⑷、尼龙棒（5)和传感器（6);其特征在于：传感器（6) 固定于尼龙棒（5)圆孔内，并通过空心钢管（4)内的导线连接至控制单元（11);空心钢管 (4) 一端设有LED指示灯（1)，另一端设有尼龙棒（5)，开关（2)和报警扬声器（3)置于空 心钢管（4)外侧；电路部分包括电源模块（7)、电压转换电路（8)、恒流源电路（9)、传感器 (6)、A/D转换电路（10)、控制单元（11)、LED指示灯⑴和报警扬声器（3);其特征在于：控 制单元（11)和传感器（6)共用一个电源模块（7)，分别通过电压转换电路⑶和恒流源电 路（9)供电；传感器（6)采集的信号经A/D转换电路（10)后输入控制单元（11)，控制单元 (11)将采集到的数字信号进行数据处理并通过LED指示灯（1)显示，同时根据冬笋有无的 判断结果来驱动报警扬声器（3)。
2. 如权利要求1所述的一种简易型冬笋探测器，其特征是所述的传感器（6)由4个电 极探针组成，呈等间距直线排列，每根电极探针长度为10-30cm，间距5-15cm，除尖端外，电 极探针体的直径为〇. 2-1. 0cm，外侧两根电极探针连接在电路部分的恒流源电路（9)端，中 间两根电极探针连接在电路部分的A/D转换电路（10)端。
3. 如权利要求1所述的一种简易型冬笋探测器，其特征是所述的电源模块（7)采用 12V可充电锂电池，电池容量2200mAh ;电压转换电路（8)采用恒流降压芯片LM2596稳压输 出5V直流电压；恒流源电路（9)使用三端调压器LM317和电位器构成5-100mA可调恒流 源；A/D转换电路（10)选用12位单通道串行输入模数转换器MAX187 ;控制单元（11)采用 增强型51单片机STC89S52,内部下载控制程序，以实现数据采集比较显示功能。
【文档编号】G01V3/04GK204215051SQ201420633414
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】储修祥, 徐一清 申请人:浙江农林大学