[發明專利]一種多級土壤傳感器

在審

• 申請號: 201811291350.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109060046A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 楊劍超;姜學玲;郭緒良;孫曉;張占田;張廣和;張瑞清;徐維華;丁朋松;宋海平;石超非;宋勇義
• 申請（專利權）人: 山東省煙臺市農業科學研究院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 徐彥圣

1.一種多級土壤傳感器，其特征在于，所述多級土壤傳感器包括主控電路、激勵信號生成電路以及多個信號檢測電路，所述激勵信號生成電路與多個所述信號檢測電路電連接，多個所述信號檢測電路均與所述主控電路電連接；

所述激勵信號生成電路用于生成多路激勵信號，并將每路所述激勵信號傳輸至一個所述信號檢測電路；

每個所述信號檢測電路均用于接收到所述激勵信號后反饋回波信號；

所述主控電路用于按照預設定的時間間隔獲取每個所述信號檢測電路的所述回波信號，并依據每個所述回波信號分析獲得對應待測區域的土壤參數。

2.根據權利要求1所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述多級土壤傳感器還包括探測管以及與所述信號檢測電路數量相同的探測件，多個所述探測件間隔設置于所述探測管內，每個所述信號檢測電路與一個所述探測件電連接。

3.根據權利要求2所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述探測件包括兩個導電環以及兩個絕緣層，一個所述絕緣層設置于兩個所述導電環之間，另一個所述絕緣層與其中一個所述導電環相鄰設置。

4.根據權利要求2所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述多級土壤傳感器還包括安裝盒，所述安裝盒設置于所述探測管的一端。

5.根據權利要求4所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述主控電路、所述激勵信號生成電路以及多個所述信號檢測電路集成于一電路板，所述電路板設置于所述安裝盒內。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述激勵信號生成電路包括自激振蕩模塊、濾波模塊、驅動模塊以及多個信號輸出模塊，所述自激振蕩模塊、所述濾波模塊以及所述驅動模塊依次電連接，所述驅動模塊與每個所述信號輸出模塊均電連接，每個所述信號輸出模塊與一個所述信號檢測電路電連接。

7.根據權利要求6所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述自激振蕩模塊包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第一電容，所述第一運算放大器的同相輸入端串聯所述第一電阻后與所述第一運算放大器的信號輸出端電連接，第一運算放大器的同相輸入端還通過所述第二電阻接地，所述第一運算放大器的反相輸入端通過所述第一電容接地，并在串聯所述第三電阻后與所述第一運算放大器的信號輸出端電連接，所述第一運算放大器的信號輸出端與所述濾波模塊電連接。

8.根據權利要求1-5中任意一項所述的多級土壤傳感器，其特征在于，每個所述信號檢測電路均包括信號輸入端、信號輸出端、電壓保護模塊、穩壓模塊以及回波信號反饋模塊，所述信號輸入端、所述電壓保護模塊、所述穩壓模塊以及所述信號輸出端依次電連接，所述回波信號反饋模塊與所述電壓保護模塊電連接。

9.根據權利要求1-5中任意一項所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述多級土壤傳感器還包括信號比較電路、第一信號放大電路以及第二信號放大電路，所述信號比較電路與每個所述信號檢測電路、所述第一信號放大電路及所述第二信號放大電路均電連接，所述第一信號放大電路及所述第二信號放大電路均與所述主控電路電連接；

所述信號比較電路用于判斷所述回波信號大于或等于預設定的電壓閾值，如果是，則將所述回波信號傳輸至所述第一信號放大電路；如果否，則將所述回波信號傳輸至所述第二信號放大電路；

所述第一信號放大電路用于按照預設定的第一放大系數對所述回波信號進行放大操作；

所述第二信號放大電路用于按照預設定的第二放大系數對所述回波信號進行放大操作；其中，所述第一放大系數小于所述第二放大系數。

10.根據權利要求1-5中任意一項所述的多級土壤傳感器，其特征在于，所述多級土壤傳感器還包括電源電路以及電源控制電路，所述電源電路、所述電源控制電路以及所述主控電路依次電連接；

所述主控電路用于當當前時間不等于預設時間時，生成關閉指令，否則，生成開啟指令，并將所述關閉指令或所述開啟指令傳輸至所述電源控制電路；

所述電源控制電路用于響應所述關閉指令而斷開或響應所述開啟指令而導通。