[發明專利]土壤濕度測試器

在審

• 申請號: 201510464109.5
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN105067678A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 陳勇全
• 申請（專利權）人: 重慶市長壽區大嘉富水果種植股份合作社
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 隋金艷

技術領域

本發明涉及測試技術領域，具體涉及一種土壤濕度測試器。

背景技術

土壤濕度通常指單位干土質量所含水分質量的百分數，也叫絕對濕度。

現在通常采用測試土壤電阻，再用公式換算后得到土壤的絕對濕度。濕度公式，土壤絕對濕度等于修正系數乘以傳感器電阻的負0.23次方。

土壤通常是導電的，其電阻率隨土壤中的水分含量變化而變化。為避免鹽分以及電極與土壤接觸狀況不同的影響，采用石膏等孔性物質做成濕度傳感器進行濕度信號取樣。

在大規模的園藝場、苗圃和農戶中，用于花木培植的土壤的濕度不能依靠目測估量。有些花木品種對濕度要求較高，如果土壤濕度達不到要求，不僅不能促進花木的生長，極可能導致花木枯萎、死亡。因此，對這些濕度要求較高的花木，有必要進行土壤濕度監測。

現有的監測花木土壤濕度的專用儀器雖然比較精確但是結構復雜、價格昂貴，不適宜用于一般的園藝場、苗圃和農戶，更無法進行推廣應用。

發明內容

本發明意在提供一種土壤濕度測試器，以解決現有土壤濕度測試器結構復雜、價格昂貴的問題。

本方案中的土壤濕度測試器，包括外殼和設置在外殼內的強力彈簧和土壤測試電路板，外殼包括槍管和發射座，槍管為一端封閉的圓柱型結構，槍管內設有與槍管滑動連接的測試棒；所述測試棒靠近槍口的一端為尖端，靠近尖端的部分焊接有兩個不同測試范圍的濕度傳感器；濕度傳感器的外表用石膏包裹；發射座的外壁上設有按鈕；強力彈簧連接在槍管的封閉端和發射座之間，可推動測試棒的尖端向前彈出槍管；按鈕在不受力的情況下與發射座卡接此時強力彈簧處于壓縮狀態、測試棒處于靜止狀態；土壤測試電路板上的電路包括依次連接的交流信號發生器、測量電路、整流鉗位輸出電路和電壓表，負壓發生器與測量電路連接。

工作原理：按動按鈕，使測試棒彈出，利用其尖端快速插入土壤中，通過測試棒上的濕度傳感器獲取土壤的濕度信號，然后將濕度信號轉換為電信號，依次通過交流信號發生器、測量電路、整流鉗位輸出電路和電壓表，最終由電壓表將具體數字顯示出來。負壓發生器為整個電路提供電源負極，電源正極由干電池提供。在得到電壓表的數值后，代入公式計算出土壤的絕對濕度。

有益效果：1.外殼包括槍管和發射座，槍管為一端封閉的圓柱型結構，槍管內設有與槍管滑動連接的測試棒；發射座的外壁上設有按鈕；強力彈簧連接在槍管的封閉端和發射座之間，可推動測試棒的尖端向前彈出槍管；按鈕在不受力的情況下與發射座卡接此時強力彈簧處于壓縮狀態、測試棒處于靜止狀態；方便在按下按鈕后，測試棒可以快速彈出槍管插入土壤中進行測試，操作簡單方便。2.所述測試棒靠近槍口的一端為尖端，靠近尖端的部分焊接有兩個不同測試范圍的濕度傳感器；濕度傳感器的外表用石膏包裹；方便測試棒能夠快速插入堅硬的土壤中，使在測試棒上的濕度傳感器能夠近距離接觸土壤使測試效果更精確，兩種測量濕度范圍不同的傳感器通過串、并聯一個固定電阻組合在一起，并在外表包裹一層石膏，可以擴大本發明的濕度測量范圍，減少土壤鹽分的干擾作用。3.本發明僅包括外殼、強力彈簧、土壤測試電路板和測試棒，結構簡單，操作方便，且所用元件皆為普通元件，價格便宜。

進一步，交流信號發生器中的運算放大器IC13的反相輸入端通過連接電阻R9接地；運算放大器IC13的同相輸入端和輸出端之間連接電阻R7，運算放大器IC13的同相輸入端串聯電阻R8，電阻R8連接電容C2的一端以及可調電阻RP1的一端和可調端；電容C2的另一端依次串聯電阻R2和電阻R1，電阻R1接地；電容C1一端接地一端連接運算放大器IC12是同鄉輸入端；可調電阻RP1的另一端連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接運算放大器IC12的反相輸入端、電阻R3的一端和濕敏電阻Rt的一端；電阻R3和濕敏電阻Rt的另一端串聯電阻R5后連接至場效應管VT1的源極，場效應管的柵極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接電容C3的一端和二極管VD1的陽極，二極管VD1的陰極連接運算放大器IC13的輸出端；場效應管VT1的漏極接地；有利于為整個電路提供穩定的交流信號。