基于pcb板的电容式土壤湿度传感器的制作方法

专利名称：基于pcb板的电容式土壤湿度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于PCB板的电容式土壤湿度的传感器，尤其是能够识别一个较大的土壤截面湿度，且成本低廉的电容式传感器。
背景技术：
湿度传感器是一类重要的传感器，用于测量土壤的含水量。它是利用电容器原理，将土壤含水量转化为电容量，进而转化为便于测量和传输的电压、电流或频率等参量的器件。本实用新型基于谐振式电容式传感器，利用振荡器输出稳频恒幅交流信号，电容传感器Cx作为另一个谐振回路中的调谐电容的一部分。当谐振回路通过电感耦合，从稳定的高频振荡器取得振荡电压，传感器电容Cx发生变化，使得谐振回路的阻抗发生相应的变化，而这个变化又表现为整流器电流的变化，该电流经过放大后即可指示输入量的大小。作为传感器的谐振电容是稳定测得土壤含水量的关键，通常的电容式传感器具有测量面积小，制造工艺复杂，成本高等缺点。
发明内容本实用新型提供一种基于PCB板的电容式土壤湿度传感器，克服了上述的不足，具有制造工艺简单，成本低，测量面积可以调整等优点。技术方案本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:利用PCB板的印刷电路作为电容式传感器的电极，通过稳频恒幅交流信号在电容耦合电路上取得感应电压，并通过电路板上集成的运算放大器放大，根据电压的大小实现湿度传感功能。PCB电容区域形状为长方形，其有效测量面积为长方形电容区域的面积；其中一个电极的形状为环绕长方形区域外围的“η”字形，另一个电极的形状为位于长方形区域中心的“I”字形，这两个电极表面被绝缘层覆盖。有益效果本实用新型的有益效果是，传感器就是PCB板的一部分，不需要添加额外元器件，制造工艺简单，成本低，而且有效测量面积就是PCB的面积，容易调整。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理图。图2是本实用新型的一个实施例的PCB布线图(顶层)。图3是本实用新型的一个实施例的PCB布线图(第二层)。图4是本实用新型的一个实施例的PCB布线图(第三层)。图5是本实用新型的一个实施例的PCB布线图(底层)。图2中:1.电容传感器区域，2.传感器电极1，3.传感器电极具体实施方式
[0015]在图1中，电路中单片机系统产生一个稳定的震荡交流信号，电容C6与C7为基于PCB的电容式土壤湿度传感器，其电容值受土壤湿度的影响，形成一个谐振回路，这个回路的阻抗受电容值的影响，从而影响谐振回路取得的电压值，这个电压值经过运算放大器放大后，成为能够被单片机识别的电压信号，这个电压信号与土壤的湿度负相关。[0016]在图2中，PCB板的下部长方形区域为电容式传感器的有效测量区域，其两个电极分别为环绕长方形边缘的“η”字形布线区域以及长方形区域中心的“I”字形布线区域，形成一个电容器的两级，并接入电路中成为传感器的主要部分。
权利要求1.一种基于PCB的电容式土壤湿度传感器，利用电容器的电容受湿度影响而变化的特性，通过稳频恒幅交流信号在电容耦合电路上取得感应电压，并通过电路板上集成的运算放大器放大，根据电压的大小测量土壤湿度，其特征是:测量土壤湿度的电容器基于PCB板制造，其电极是PCB的印刷电路形成。
2.根据权利要求1所述的土壤湿度传感器，其特征是:传感器的测量电容是一块长方形PCB板，其有效测量面积为长方形电容区域的面积；电容的第一个电极的形状为环绕长方形区域外围的“η”字形，第二个电极的形状为位于长方形区域中心的“I”字形，这两个电极表面被绝缘层覆盖。
专利摘要一种基于PCB板的电容式土壤湿度传感器，利用PCB板的印刷电路作为电容式传感器的电极，并在电路板上集成运算放大器等其余器件，实现湿度传感功能。PCB测量区域形状为长方形，其有效测量面积为长方形电容区域的面积，电容的两个电极为PCB测量区域的印刷电路，这两个电极表面被绝缘层覆盖。这种土壤湿度传感器不需要额外的电容元器件就可以实现湿度的测量，而且有效测量面积就是PCB的面积，成本低。
文档编号G01N27/22GK202974930SQ20122071453
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月22日 优先权日2012年12月22日
发明者彭照, 刘津杉 申请人:上海皓美园艺科技有限公司, 刘津杉, 彭照