[實用新型]一種反應快捷的濕度測量電路

有效

• 申請號: 201420506991.6
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN204129001U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 伍明華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略;羅觀祥

技術領域

本實用新型涉及濕度測量，特別是涉及一種反應快捷的濕度測量電路，該適度測量電路可以用于測量土壤濕度。?

背景技術

在土壤的濕度測量方面，目前比較多的是采用電阻法，即用兩個電極插入土壤中，通過測量其電阻值來測量土壤中所含的水分，所含水分越多其電阻值越小。利用電阻法測量土壤濕度的方法存在以下缺點：?

1、該方法極易受土壤所含電解質的影響，因為少量的電解質可以大幅度改變水的電阻值，使測量產生大的誤差；?

2、該方法易受土壤團聚構造的影響，在土壤中難免形成土壤團聚和結塊的現象，在這些團聚和結塊的土壤之間，會形成一定的間隙，這些間隙也會大大影響土壤電阻值的測量。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種反應快捷的濕度測量電路，該電路能將物體的濕度轉換成與濕度成正比的電壓信號，利用此電路可以方便地測量物體的濕度。?

本實用新型在需要測量濕度的物體的兩側放置兩塊金屬板，而金屬板之間的物體則作為兩塊金屬板所形成的電容器的介質，由于水作為電容器的介質，其介電常數很大，其他物質相對較小，其值可以忽略，因此兩塊金屬板之間形?成的電容量，除了金屬板的面積與相互距離之外，影響最大的是金屬板之間的含水量，只要知道了電容器電容量的變化量，就能估算出金屬板之間物體的含水量，利用這一方法可以測量出泥土中的濕度。這種測量土壤濕度的方法克服了電阻法測量土壤濕度的缺點。本實用新型利用測量電容器介質的介電常數的方法來測量土壤的濕度，是一種測量準確受外界影響小的新方法。?

本實用新型目的通過下述技術方案實現?

一種反應快捷的濕度測量電路，由采用小電容大電阻的多諧振蕩器電路和頻率電壓轉換電路依次連接構成；?

所述采用小電容大電阻的多諧振蕩器電路包括高阻抗運算放大器、負反饋電阻、第一正反饋電阻、第二正反饋電阻和電容器；負反饋電路由負反饋電阻和第一電容器組成，正反饋電路由第一正反饋電阻和第二正反饋電阻組成；高阻抗運算放大器的負極分別與負反饋電阻和第一電容器的一端連接；高阻抗運算放大器的正極分別與第一正反饋電阻和第二正反饋電阻的一端連接，第一電容器的另一端和第二正反饋電阻的另一端分別接地；第一正反饋電阻的另一端和負反饋電阻的另一端都與運算放大器的輸出端連接；?

所述頻率電壓轉換電路包括頻率電壓轉換的集成電路、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第二電容器、第三電容器、第四電容器和第五電容器；頻率電壓轉換的集成電路的CMPRIN引腳分別與第五電阻和第七電阻的一端連接；第五電阻的另一端與接地；第七電阻接12v電源；頻率電壓轉換的集成電路的IOUT引腳分別與第四電容、第九電阻和第十電阻的一端連接，第四電容和第九電阻的另一端都與第五電容的一端連接，第十電阻與第五電容的另一端連接，第十電阻另一端還與電壓輸出端?連接；頻率電壓轉換的集成電路的VDD引腳接12v電源；頻率電壓轉換的集成電路的R/C引腳分別與第六電阻和第三電容的一端連接；頻率電壓轉換的集成電路的IREF引腳與第八電阻一端連接；第四電容、第九電阻、第八電阻和第三電容的另一端都與頻率電壓轉換的集成電路的GND引腳連接；頻率電壓轉換的集成電路的THR引腳分別與第二電容的另一端和第四電阻的一端連接，第四電阻和第六電阻的另一端都與12v電源連接。?

為進一步實現本實用新型目的，優選地，所述頻率電壓轉換的集成電路選用電路型號為LM331AN集成電路。?

所述高阻抗運算放大器選擇CA3140運算放大器。?

所述第一電容器為帶絕緣層的金屬電極。?

所述負反饋電阻的電阻值為1MΩ‐300MΩ。?

所述第一正反饋電阻和第二正反饋電阻的電阻值都為20KΩ‐50KΩ。?

所述的第一電容器由兩金屬電極組成相對設置形成。?

所述的兩金屬電極間隔0.5毫米‐8厘米。?

相對于現有技術，本實用新型具有如下優點：?

1)本實用新型電路不易受土壤中電解質的影響，由于本實用新型測量的是土壤對電容量的影響，而不是土壤的電阻值，土壤中電解質含量的變化只對土壤的介電常數造成小的影響，而對土壤電阻值會造成很大的影響。?

2)本實用新型電路完全不受土壤團聚結塊所形成間隙的影響，這是因為土壤之間的間隙不會影響兩個金屬電極之間土壤的含水量，對土壤所含水分的分布也不會有大的影響，因此，基本上不會對測量值造成影響。?

附圖說明