本技术涉及土壤湿度检测领域,尤其涉及土壤湿度检测装置及系统。
背景技术:
1、现有的土壤湿度计常见的为电阻式,即将两个金属针插入土壤中,通过在两个电极之间产生电压差来测量土壤湿度,即控制少量电流在两个电极之间流动并通过计算的到电阻值的变化量,将变化量与土壤湿度关联即可测量土壤湿度。其原理在于当土壤中水分增加时,其水中的离子数量相应的增加,即载荷能力变强,通过检测载荷离子的相对数量得到土壤的湿度,然而在实践中,即使土壤含有相同的水分含量,其离子数量也不一定相同,电流流动的能力也随之不同,则可能产生同一湿度的不同土壤,检测出不同的湿度结果,因此,电阻式土壤湿度计存在测量准确性较差的问题。
2、例如专利公告号为cn216350474u的一种土壤水分、电导率、温度监测装置,该新型包括:电源模块用于为本装置供电;接触式电极用于与土壤接触并对土壤中的水分和电导率进行检测;水分检测模块用于检测土壤水分,其通过三根不锈钢金属棒构成并与内部电路连接,采集土壤电导率时微控制器通过ad5933的ec-scl、ec-sda引脚发送i2c总线指令启动阻抗转换,转换后读取等效阻抗rx的阻抗值,并计算土壤电导率。实现测量土壤湿度。该测量方法则存在上述问题。
技术实现思路
1、为此,需要提供土壤湿度检测装置,提高土壤湿度的检测精度。
2、为实现上述目的,本实用新型提供了土壤湿度检测装置,包括有探针,用于设置电极并接触土壤,包括第一电容、第一电感、第一电阻、检波单元、主控芯片以及振荡信号源,电极包括有第一极和第二极,所述振荡信号源的输出端通过第一电容、第一电感与第一电阻的一端、检波单元的输入端、第一极电连接,所述第二极接地,检波单元的输出端与主控芯片的电压检测端连接。
3、进一步地,所述探针至少有两个,所述第一极和所述第二极分别处于不同的两个探针上。
4、进一步地,所述探针至少有三个,还包括有功能单元,所述功能单元设置于不同于第一极和第二极的探针上,且所述功能单元的信号输出端与所述主控芯片的功能检测端连接;所述功能单元为温感单元或ph检测单元。
5、进一步地,所述第一极和所述第二极设置于同一个探针上。
6、进一步地,还包括有温感单元,所述温感单元的输出端与所述主控芯片的温度检测端连接;或
7、还包括有ph检测单元,所述ph检测单元设置于两极之间,所述ph检测单元的输出端与所述主控芯片的ph检测端连接。
8、进一步地,还包括有切换单元,所述切换单元的一输入端与检波单元的输出端连接,另一输入端与温感单元或ph检测单元的一端连接,所述切换单元的输出端与所述主控芯片的电压检测端连接,所述切换单元的控制端与所述主控芯片的控制端连接。
9、进一步地,还包括有显示单元以及无线传输单元,所述无线传输单元与所述主控芯片连接,通过所述无线传输单元将湿度参数传输至所述显示单元。
10、进一步地,所述检波单元的输出端通过第二电阻或跟随单元与所述主控芯片的电压检测端连接;或所述振荡信号源为晶振或mcu。
11、进一步地,还包括有第二电容,第一电容、第一电感与第一电阻的一端、第二电容的一端连接,第二电容的另一端与两极的一极连接。
12、还提供土壤检测系统,包括上述任意一项实施例所述的土壤湿度检测装置。
13、区别于现有技术,上述技术方案将第一极和第二极设置于需要检测湿度的土壤中,通过主控芯片控制供电开关电路闭合,给信号振荡源附加外部电压,信号振荡源将电压转化为振荡信号,振荡信号通过第一电容、第一电感到达第一极,当第一极与第二极之间的土壤完全干燥时,两者之间相当于开路,此时检波单元可收集到对应频率的较强的振荡信号,当第一极与第二极之间的土壤潮湿时,振荡信号通过潮湿土壤由第一极向第二极传递,此时检波单元收集到的对应频率的振荡信号强度发生变化,通过将变化量数据传输至主控芯片,由主控芯片计算即可得到土壤湿度数据。通过上述检测方式,可以提高对土壤湿度的检测准确度,提高土壤湿度检测装置的实用性。
1.一种土壤湿度检测装置,包括有探针,用于设置电极并接触土壤,其特征在于:包括第一电容、第一电感、第一电阻、检波单元、主控芯片以及振荡信号源,电极包括有第一极和第二极,所述振荡信号源的输出端与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端与所述第一电感的一端连接,所述第一电感的另一端与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端接地,所述第一电阻的另一端分别与检波单元的输入端、第一极电连接,所述第二极接地,检波单元的输出端与主控芯片的电压检测端连接。
2.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:所述探针至少有两个,所述第一极和所述第二极分别处于不同的两个探针上。
3.根据权利要求2所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:所述探针至少有三个,还包括有功能单元,所述功能单元设置于不同于第一极和第二极的探针上,且所述功能单元的信号输出端与所述主控芯片的功能检测端连接;所述功能单元为温感单元或ph检测单元。
4.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:所述第一极和所述第二极设置于同一个探针上。
5.根据权利要求4所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:还包括有温感单元,所述温感单元的输出端与所述主控芯片的温度检测端连接;或
6.根据权利要求5所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:还包括有切换单元,所述切换单元的一输入端与检波单元的输出端连接,另一输入端与温感单元或ph检测单元的一端连接,所述切换单元的输出端与所述主控芯片的电压检测端连接,所述切换单元的控制端与所述主控芯片的控制端连接。
7.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:还包括有显示单元以及无线传输单元,所述无线传输单元与所述主控芯片连接,通过所述无线传输单元将湿度参数传输至所述显示单元。
8.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:所述检波单元的输出端通过第二电阻或跟随单元与所述主控芯片的电压检测端连接;或
9.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置,其特征在于:还包括有第二电容,第一电容、第一电感与第一电阻的一端、第二电容的一端连接,第二电容的另一端与两极的一极连接。
10.一种系统,其特征在于:包括权利要求1-9任意一项所述的土壤湿度检测装置。
