[發明專利]土壤水分測量裝置、傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 201810337472.4
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108362745A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 安燭;林長虹
• 申請（專利權）人: 昆明大蚯蚓科技有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力;李志剛

本申請公開了一種土壤水分測量裝置。該裝置包括：置于土壤內的中空本體和用于測量土壤內水分的測量裝置，測量裝置設置于中空本體上，測量裝置包括：測量電路和測量電極，測量電路與測量電極連接，測量電極包括：第一電極環和第二電極環，第一電極環和第二電極環分別設置于中空本體的表面，且第一電極環所在中空本體表面位置位于第二電極環所在中空本體表面位置的平行位置；在中空本體內的測量電路分別與在中空本體外的第一電極環和第二電極環電性連接，用于將第一電極環和第二電極環組合測量得到電容值結果轉化為當前土壤的水分含量值。本申請解決了由于PCB電極可塑性差和強度不夠造成的測量精度、分辨率受限的技術問題。

技術領域

本申請涉及土壤水分測量領域，具體而言，涉及一種土壤水分測量裝置、傳感器及其制造方法。

背景技術

農業物聯網化，傳感器成為主要技術手段之一，對于土壤的專用傳感器并沒有重大突破，目前還都存在于通過傳統電極方式進行測試，電極多種多樣，對于電極進行改進有助于更好的提高土壤傳感器技術，更好服務于農業。

目前土壤水分傳感器分為頻域法測量及時域法測量，時域法受硬件成本限制很難做到普及化，頻域法以花花草草監測儀為代表的一系列產品在市場上得到廣泛的應用并受到較高的評價。現有技術方案測量通過一組PCB電極形成電容，測量土壤水分含量，需要將PCB電極直接插入土壤中，通過頻域法測試土壤水分含量。

但是PCB電極可塑性差，限制了產品的外形及形式。比如：制作工藝相對靈活性差，只能做成片狀結構插入土里測試的方式，對于結構的強度不能保證，如果產品過長則影響強度；而且電極的形式只能為平面式電容，這樣就限制了產品的測量精度及分辨率，并且對于土壤與電極接觸的要求很高。

針對相關技術中PCB電極可塑性差和強度不夠造成的測量精度、分辨率受限的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種土壤水分測量裝置、傳感器及其制造方法，以解決PCB電極可塑性差和強度不夠造成的測量精度、分辨率受限問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種土壤水分測量裝置。

根據本申請的土壤水分測量裝置包括：置于土壤內的中空本體和用于測量土壤內水分的測量裝置，所述測量裝置設置于所述中空本體上，所述測量裝置包括：測量電路和測量電極，所述測量電極包括：第一電極環和第二電極環，所述第一電極環和所述第二電極環分別設置于所述中空本體的表面，且所述第一電極環所在中空本體表面位置位于所述第二電極環所在中空本體表面位置的平行位置；在所述中空本體內的所述測量電路分別與在所述中空本體外的所述第一電極環和所述第二電極環電性連接，用于將所述第一電極環和所述第二電極環組合測量得到電容值結果轉化為當前土壤的水分含量值。

進一步的，所述中空本體為由尼龍材質組成的筒狀體。

進一步的，所述第一電極環/所述第二電極環為多個，分別平行設置于所述中空本體的表面。

進一步的，所述第一電極環/所述第二電極環包括：導電層和絕緣層，所述絕緣層設置于所述導電層的外表面上。

進一步的，所述導電層的外表面上噴涂有特氟龍材料層。

進一步的，所述中空本體的外表面上設置有至少兩個環形凹槽，兩個相鄰的所述環形凹槽，用于與所述第一電極環/所述第二電極環中的第一電極環和第二電極環匹配。

進一步的，所述第一電極環/所述第二電極環中通過點膠與所述中空本體連接。

進一步的，所述測量電路板通過導線與所述第一電極環/所述第二電極環電性連接，所述導線穿過所述中空本體上開設的至少兩個走線孔。

為了實現上述目的，根據本申請的另一方面，提供了一種土壤水分傳感器。