土壤电导率智能检测节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种土壤电导率智能检测节点，包括电导液取样模块和电导率检测模块，电导液取样模块包括玻璃管、塑料网、塑料容管，塑料网固定在玻璃管底部，塑料容管固定在玻璃管顶部，电导率检测模块包括电极活性探头、信号锁定模块、ADC自触发模块、微处理器电路、射频节点模块及电池，电极活性探头与信号锁定模块输入端连接，信号锁定模块输出端与ADC自触发模块连接，ADC自触发模块连接到微处理器电路，微处理器电路分别与射频节点模块、电池连接。电极活性探头内嵌固定在塑料网内部。本实用新型采用了高精度ADC转换芯片和高精度处理芯片进行数据的转换和处理，因此能够精确检测出土壤的电导率，检测结果误差较小。
【专利说明】土壤电导率智能检测节点
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感器领域，尤其涉及一种用于检测土壤电导率分布情况的土壤电导率智能检测节点。
【背景技术】
[0002]目前，智能农业种植需要有效的检测土壤中的电导率，从而有效监控农作物生长的土壤环境，因此设计相关的农业土壤电导率智能检测设备具有重要的实用价值。传统的土壤电导率的检测方式主要采用人工操作电导率检测仪器进行插针式的检测，这种检测方式准确性和效率比较低，对于土壤电导率一定时期的变化趋势无法进行有效的预测，并且该检测方式也无法完成对整片土地电导率分布情况的有效检测。
[0003]智能的电导率检测设备安装检测快速、方便，并且设备本身融合了嵌入式技术、无线传感网络技术和高效电路集成技术，信息获取、处理能力强，性能优越，能够快速、准确、高效的实现对整个区域土壤电导率的准确检测与分析。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成度高、性能稳定、检测覆盖范围广的土壤电导率智能检测节点。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种土壤电导率智能检测节点，包括电导液取样模块和电导率检测模块，所述的电导液取样模块包括玻璃管、塑料网、塑料容管，所述的塑料网固定在所述的玻璃管底部，所述的塑料容管固定在所述的玻璃管顶部，所述的电导率检测模块包括电极活性探头、信号锁定模块、ADC自触发模块、微处理器电路、射频节点模块及电池，所述的电极活性探头与所述的信号锁定模块输入端连接，所述的信号锁定模块输出端与所述的ADC自触发模块连接，所述的ADC自触发模块连接到所述的微处理器电路，所述的微处理器电路分别与射频节点模块、电池连接。所述的电极活性探头内嵌固定在所述的塑料网内部。
[0007]所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的塑料容管包括出液口、出液管、微型脉冲磁阀门及液体腔，所述的出液管分别与所述的出液口、塑料网连接，所述的微型脉冲磁阀门与所述的微处理器电路连接。
[0008]所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的信号锁定模块采用电桥式Ι/v转换电路。
[0009]所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的ADC自触发模块采用AD8341 芯片。
[0010]所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的微处理器电路使用AVR核的 Atmegal28 芯片。
[0011]所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的射频节点模块包括SmartRF-03ZigBee射频芯片和射频匹配电路，所述的射频匹配电路的输入/输出匹配阻抗为100欧姆。
[0012]本实用新型土壤电导率智能检测节点通过稀释固体土壤以释放土壤内的离子，从而形成电解值液，并通过检测探头以实现对土壤电导率的有效检测。本实用新型采用了高精度ADC转换芯片和高精度处理芯片进行数据的转换和处理，因此能够精确检测出土壤的电导率，检测结果误差较小。同时，由于采用了 Zigbee无线组网设计，因此可以在整片土壤环境内安装设置多个土壤电导率智能检测节点，从而能够以检测网络的方式实现对整片土壤电导率分布情况和变化情况的有效检测和分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的工作原理图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图进一步详细说明本实用新型的实施例。
[0016]见图1和图2，本实用新型涉及的一种土壤电导率智能检测节点，包括电导液取样模块和电导率检测模块，所述的电导液取样模块包括玻璃管1、塑料网2、塑料容管3，所述的塑料网2固定在所述的玻璃管I底部，所述的塑料容管3固定在所述的玻璃管I顶部，所述的电导率检测模块包括电极活性探头4、信号锁定模块5、ADC自触发模块6、微处理器电路7、射频节点模块8及电池9，所述的电极活性探头4与所述的信号锁定模块5输入端连接，所述的信号锁定模块5输出端与所述的ADC自触发模块6连接，所述的ADC自触发模块6连接到所述的微处理器电路7，所述的微处理器电路7分别与射频节点模块8、电池9连接。所述的电极活性探头4内嵌固定在所述的塑料网2内部。
[0017]所述的塑料网2用于收集并碎化检测土壤。所述的电极活性探头4内嵌固定在所述的塑料网2内部，能够使所述的电极活性探头4与土壤充分接触。
[0018]所述的塑料容管3包括出液口 10、出液管11、微型脉冲磁阀门12及液体腔13，所述的出液管11分别与所述的出液口 10、塑料网2连接，所述的微型脉冲磁阀门12与所述的微处理器电路7连接。所述的微处理器电路7控制微型脉冲磁阀门12启动打开，使液体腔13内的蒸馏水通过出液口 10和出液管11注入到所述的塑料网2中，从而使塑料网2中土壤稀释形成电解值液。
[0019]所述的信号锁定模块5采用电桥式I/V转换电路。
[0020]所述的ADC自触发模块6采用AD8341芯片。所述的AD8341芯片能够进行自启动
A/D转换。
[0021]所述的微处理器电路7使用AVR核的Atmegal28芯片。
[0022]所述的射频节点模块8包括SmartRF_03ZigBee射频芯片和射频匹配电路,所述的射频匹配电路的输入/输出匹配阻抗为100欧姆。所述的射频匹配电路的输入/输出匹配阻抗采用100欧姆，能够使所述的SmartRF-03ZigBee射频芯片的无线收发接口与所述的射频匹配电路的匹配性更强，从而使无线信号的发射距离更远。
[0023]本实用新型土壤电导率智能检测节点通过稀释固体土壤以释放土壤内的离子，从而形成电解值液，并通过检测探头以实现对土壤电导率的有效检测。本实用新型采用了高精度ADC转换芯片和高精度处理芯片进行数据的转换和处理，因此能够精确检测出土壤的电导率，检测结果误差较小。同时，由于采用了 Zigbee无线组网设计，因此可以在整片土壤环境内安装设置多个土壤电导率智能检测节点，从而能够以检测网络的方式实现对整片土壤电导率分布情况和变化情况的有效检测和分析。
【权利要求】
1.一种土壤电导率智能检测节点，其特征在于:包括电导液取样模块和电导率检测模块，所述的电导液取样模块包括玻璃管(I)、塑料网(2)、塑料容管(3)，所述的塑料网(2)固定在所述的玻璃管(I)底部，所述的塑料容管(3)固定在所述的玻璃管(I)顶部，所述的电导率检测模块包括电极活性探头(4)、信号锁定模块(5)、ADC自触发模块(6)、微处理器电路(7)、射频节点模块⑶及电池(9)，所述的电极活性探头(4)与所述的信号锁定模块(5)输入端连接，所述的信号锁定模块(5)输出端与所述的ADC自触发模块(6)连接，所述的ADC自触发模块(6)连接到所述的微处理器电路(7)，所述的微处理器电路(7)分别与射频节点模块(8)、电池(9)连接，所述的电极活性探头(4)内嵌固定在所述的塑料网(2)内部。
2.根据权利要求1所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的塑料容管(3)包括出液口(10)、出液管(11)、微型脉冲磁阀门(12)及液体腔(13)，所述的出液管(11)分别与所述的出液口(10)、塑料网⑵连接，所述的微型脉冲磁阀门(12)与所述的微处理器电路(7)连接。
3.根据权利要求1所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的信号锁定模块(5)采用电桥式I/V转换电路。
4.根据权利要求1所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的ADC自触发模块(6)采用AD8341芯片。
5.根据权利要求1所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的微处理器电路(7)使用AVR核的Atmegal28芯片。
6.根据权利要求1所述的土壤电导率智能检测节点，其特征在于:所述的射频节点模块(8)包括SmartRF-03ZigBee射频芯片和射频匹配电路，所述的射频匹配电路的输入/输出匹配阻抗为100欧姆。
【文档编号】G01N27/04GK203941124SQ201420404480
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】刘青 申请人:刘青