[發明專利]一種基于物聯網的用于農業生產的新型土壤濕度檢測設備

在審

• 申請號: 201710613619.3
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107621485A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 陳永福
• 申請（專利權）人: 陳永福
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于物聯網的用于農業生產的新型土壤濕度檢測設備。

背景技術

土壤水分對于農作物生長有著重要的影響，是制造有機物的原料，水分的多少影響作物的光合作用和營養物質的吸收，因此對土壤的濕度檢測有著嚴格的要求。

隨著現代化計量技術規范，土壤濕度的實時、在線監測是科研、農業生產及計量檢測技術機構所面臨的課題，在現有的濕度檢測設備中，不僅造價成本較高，且測量精度存在偏差、測量范圍有限單一，使其難以滿足現代化測量技術的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中檢測設備成本高、測量精度較低且測量范圍有限的不足，提供一種成本低廉、測量精度高且測量范圍廣的基于物聯網的用于農業生產的新型土壤濕度檢測設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于物聯網的用于農業生產的新型土壤濕度檢測設備，包括殼體、接收窗口、兩個信號處理電路和檢測裝置，所述殼體設置在接收窗口的上方，所述檢測裝置設置在殼體的底部，所述信號處理電路位于在檢測裝置的兩側；

所述信號處理電路包括集成電路U1、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3，所述集成電路U1的型號為1B31，所述集成電路U1的傳感器電源端通過電橋電路接地，所述集成電路U1的輸入端與電橋電路連接，所述集成電路U1的負電源端外接-15V直流電壓電源，所述集成電路U1的負電源端分別通過第一電容C1和第二電容C2接地，所述集成電路U1的公共端接地，所述集成電路U1的電源端外接15V直流電壓電源，所述集成電路U1的基準端通過第三電容C3接地，所述集成電路U1的閥值端通過第五電阻R5與集成電路U1的333.3倍閥值端連接，所述集成電路U1的橋激勵輸出調節端通過第六電阻R6和第七電阻R7組成的串聯電路與集成電路U1的可調端連接；

該電路把傳感器的測量信號變換為0—1OV電壓輸出。加上電源后，內部基準電壓預置為1OV，橋激勵輸出調節端連接到集成電路U1的可調端時增大橋激勵輸出電壓，若減小橋激勵電壓輸出，則在集成電路U1的閥值端和333.3倍閥值端之間接入電阻。橋測量電橋輸出信號通過集成電路U1的正輸入端和負輸入端送至集成電路U1內部的儀器放大器。放大器增益由集成電路U1的橋激勵輸出調節端和可調端之間的電阻決定，調節第七電阻R7，即調節放大器的增益。

所述檢測裝置包括豎直向下設置的第三驅動電機、連接軸、兩個第四驅動電機和兩個探頭，所述第四驅動電機的數量和探頭的數量一致且一一對應，所述第三驅動電機與連接軸傳動連接，所述第四驅動電機設置在連接軸的兩側，所述第四驅動電機與第四驅動電機傳動連接；

所述殼體內設有中央處理器，所述第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機和第四驅動電機均與中央處理器連接，所述中央處理器內設有濕度檢測模塊和無線通訊模塊，所述探頭與濕度檢測模塊電連接，所述濕度檢測模塊包括濕度檢測電路，所述濕度檢測電路包括第一三極管、第二三極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、整流橋、電流表、可調電阻、第一穩壓二極管、第二穩壓二極管和探針，所述第一三極管的發射極和第二三極管的發射極均接地，所述第一三極管的集電極分別通過第一電阻和第三電阻外接5V直流電壓電源，所述第二三極管的集電極分別通過第二電阻和第四電阻外接5V直流電壓電源，所述第二電容的一端與第一三極管的集電極連接，所述第二電容的另一端與第二三極管的基極連接，所述第三電容的一端與第二三極管的集電極連接，所述第三電容的另一端與第一三極管的基極連接，所述第一電容的一端接地，所述第一電容的另一端通過第一電阻與第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的集電極通過第六電阻與探針連接，所述整流橋的第一輸入端通過第一穩壓二極管和第二穩壓二極管的反串聯電路與探針連接，所述整流橋的第一輸入端通過第七電阻和可調電阻組成的串聯電路與探針連接，所述整流橋的第二輸入端分別與第七電阻和可調電阻連接，所述第二三極管的集電極通過第五電阻與整流橋的第一輸入端連接，所述整流橋的第一輸出端通過第八電阻和第五電阻組成的串聯電路與整流橋的第一輸入端連接，所述整流橋的第一輸出端通過第八電阻和第五電容組成的串聯電路與整流橋的第二輸出端連接，所述整流橋的第一輸出端通過第四電容與整流橋的第二輸出端連接，所述整流橋的第一輸出端通過第八電阻、電流表和第九電阻組成的串聯電路與整流橋的第二輸出端連接。