一种土壤缺水检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种土壤缺水检测装置。属于园林灌溉设备技术领域。

背景技术：

目前，园林绿化灌溉消耗大量的水资源。现有技术中，一般凭经验观察土壤缺水后，采用直接漫灌的方式进行园林绿化灌溉，存在用水量大和浪费水资源的问题。虽然采用喷灌、滴灌、渗灌等方式能节约用水，但仍存在如下方面问题：(1)灌溉时间长、效率低，消耗大量时间和人力。(2)存在重复灌溉的可能。

为了能根据实际土壤湿度判断灌溉需求，以进一步有效地合理使用水资源，减少水资源的浪费，需要提供一种土壤缺水检测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的，是为了解决现有技术的园林绿化灌溉方式消耗水资源大或灌溉时间长、效率低等问题，提供一种土壤缺水检测装置，通过检测出土壤的湿度情况，从而提供关于土壤湿度的电信号，保证了根据土壤湿度进行适度灌溉的可实施性，具有节约水资源和灌溉时间短、效率高等特点。

本实用新型的目的可以通过采取以下技术方案实现：

一种土壤缺水检测装置，包括振荡电路、一对金属探板、信号转换电路和比较输出电路，其结构特点在于：振荡电路的输入端连接交流电源Uin，所述金属探板埋在待测试的土壤内；振荡电路的输出端连接信号转换电路的输入端之一，金属探板通过导线连接信号转换电路的输入端之二，形成分压电路结构；信号转换电路的输出端连接比较输出电路的同相输入端，比较输出电路的反相输入端连接基准电压输入信号，通过比较输出电路的电压输出端Uout的电压，判断待测试土壤的缺水状况。

本实用新型的目的还可以通过采取以下技术方案实现：

进一步地，交流电源Uin的相电压可以为6伏到36伏。

进一步地，所述一对金属探板可以埋在待测试的土壤内，该金属探板的中心位置埋深可以在5厘米到40厘米之间。

进一步地，该土壤缺水检测装置可以包括电阻R1-R8、可变电阻RP、电容C1-C4、二极管D1-D2、晶体管T1、集成电路IC1-IC3；其中，IC1、IC2为放大器，IC3为比较器。交流电源1的输出电压为6V。

进一步地，振荡电路由放大器芯片IC1-IC2、电阻R1和电容C1组成，其中IC1、R1和C1连接成振荡回路结构，IC2的输入端连接IC1的输出端、构成该振荡回路结构的缓冲单元；信号转换电路由电阻R2-R4、电容C2-C3、二极管D1-D2和晶体管T1构成，R2的一端连接IC2的输出端、另一端通过C2连接T1的基极，T1的基极反向通过D1接地及连接所述金属探板的信号输出端，构成T1的分压式驱动回路；R4与C3并联后一端反向通过D2连接T1的发射极、另一端接地，构成整流回路结构；T1的发射极通过R3接地、集电极接交流电源Uin；比较输出电路由电阻R5-R8、可变电阻RP、电容C4和比较器IC3构成，IC3的同相输入端通过电阻R7连接信号转换电路的输出端，可变电阻RP的一端与中心抽头短接后连接IC3的反相输入端及通过R5连接交流电源Uin、构成基准电压输入端，可变电阻RP的另一端接地；IC3的输出端通过R8接交流电源Uin及通过C4接地，构成电压输出端Uout。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型包括振荡电路、一对金属探板、信号转换电路和比较输出电路，其振荡电路的输入端连接交流电源Uin，所述金属探板埋在待测试的土壤内；振荡电路的输出端连接信号转换电路的输入端之一，金属探板通过导线连接信号转换电路的输入端之二，形成分压电路结构；信号转换电路的输出端连接比较输出电路的同相输入端，比较输出电路的反相输入端连接基准电压输入信号，通过比较输出电路的电压输出端Uout的电压，判断待测试土壤的缺水状况；因此能够解决现有技术的园林绿化灌溉方式消耗水资源大或灌溉时间长、效率低等问题，具有节约水资源和灌溉时间短、效率高等特点和有益效果。

2、本实用新型通过检测土壤的有效电阻判断土壤的湿度，根据土壤湿度决定是否需要灌溉，以达到节水省钱的目的。具有结构简单、成本低廉和方便推广应用的特点。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的结构框图。

图2为本实用新型一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图1及实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

具体实施例1：

参照图1和图2，本实施例包括振荡电路1、一对金属探板2、信号转换电路3和比较输出电路4，振荡电路1的输入端连接交流电源Uin，所述金属探板2埋在待测试的土壤内；振荡电路1的输出端连接信号转换电路3的输入端之一，金属探板2通过导线连接信号转换电路3的输入端之二，形成分压电路结构；信号转换电路3的输出端连接比较输出电路4的同相输入端，比较输出电路4的反相输入端连接基准电压输入信号，通过比较输出电路4的电压输出端Uout的电压，判断待测试土壤的缺水状况。

本实施例中：

交流电源Uin的相电压为6伏到36伏。所述一对金属探板2埋在待测试的土壤内，该金属探板2的中心位置埋深在5厘米到40厘米之间。

该土壤缺水检测装置包括电阻R1-R8、可变电阻RP、电容C1-C4、二极管D1-D2、晶体管T1、集成电路IC1-IC3；其中，IC1、IC2为放大器，IC3为比较器。交流电源1的输出电压为6V。

振荡电路1由放大器芯片IC1-IC2、电阻R1和电容C1组成，其中IC1、R1和C1连接成振荡回路结构，IC2的输入端连接IC1的输出端、构成该振荡回路结构的缓冲单元；信号转换电路3由电阻R2-R4、电容C2-C3、二极管D1-D2和晶体管T1构成，R2的一端连接IC2的输出端、另一端通过C2连接T1的基极，T1的基极反向通过D1接地及连接所述金属探板2的信号输出端，构成T1的分压式驱动回路；R4与C3并联后一端反向通过D2连接T1的发射极、另一端接地，构成整流回路结构；T1的发射极通过R3接地、集电极接交流电源Uin；比较输出电路4由电阻R5-R8、可变电阻RP、电容C4和比较器IC3构成，IC3的同相输入端通过电阻R7连接信号转换电路3的输出端，可变电阻RP的一端与中心抽头短接后连接IC3的反相输入端及通过R5连接交流电源Uin、构成基准电压输入端，可变电阻RP的另一端接地；IC3的输出端通过R8接交流电源Uin及通过C4接地，构成电压输出端Uout。

IC1、IC2为常规技术放大器芯片，IC3为常规技术的比较器芯片。可变电阻RP为常规技术的可调电阻或电位器。

本实施例的原理如下：

参照图2，振荡电路1由放大器芯片IC1-IC2、电阻R1和电容C1组成，其中IC1、R1和C1连接成振荡回路结构，IC2的输入端连接IC1的输出端、构成该振荡回路结构的缓冲单元；R2与测得的电阻形成的分压由D1削去负数部分，经T1缓冲并由D2、R4和C3整流，经R7输送至比较器IC3的同相端，所述分压与RP设定的基准电压进行比较，当土壤潮湿时，金属探板2检测到土壤电阻较小，金属探板2分压小，导致C3两端电压低，比较器IC3输出电压Uout为低电平；反之当土壤缺水时，土壤电阻较大，C3两端电压高于设定电压时，比较器IC3输出电压Uout为高电平。从而通过电压大小，可判断是否需要灌溉。输出的电压可接至报警电路、灌溉控制电路等，以实现节水灌溉。

比较输出电路4通过输出电压端Uout，输出高电平或低电平信号，两个不同信号分别表示：(1)土壤足够湿润，输出低电压，不报警即不需要灌溉；(2)土壤缺水，输出高电压，报警即需要灌溉。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施例,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术人员在本实用新型揭露的范围内,根据本实用新型技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都属于本使用新型的保护范围。