一、土壤濕度傳感器簡(jiǎn)介
土壤濕度傳感器又名：土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤含水量傳感器。主要用來(lái)測(cè)量土壤容積含水量，做土壤墑情監(jiān)測(cè)及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)。目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型，即頻域型和時(shí)域型。目前比較流行的是FDR型FDR（FrequencyDomainReflectometry）頻域反射儀是一種用于測(cè)量土壤水分的儀器，它利用電磁脈沖原理、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率來(lái)測(cè)量土壤的表觀介電常數(shù)（ε），從而得到土壤容積含水量（θv），F(xiàn)DR具有簡(jiǎn)便安全、快速準(zhǔn)確、定點(diǎn)連續(xù)、自動(dòng)化、寬量程、少標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。是一種值得推薦的土壤水分測(cè)定儀器。
二、土壤溫度傳感器的輸出方式
按照電信號(hào)輸出類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分。我國(guó)市場(chǎng)上的土壤水分傳感器部分較老的模擬量輸出的型號(hào)目前還在市場(chǎng)上處于銷(xiāo)售的狀態(tài)，它們的輸出方式基本分為兩種。
1、電壓輸出型號(hào)：通常采用0.1到10V輸出，采用兩到三線數(shù)據(jù)線路作為輸出方式
2、電流輸出型號(hào)：電流輸出型號(hào)是比較常見(jiàn)的簡(jiǎn)單方式，這種方式大多采用兩線制輸出方式。
按照接口類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)然由于某些行業(yè)的需要傳感器與一些特性形式的終端設(shè)備交流數(shù)據(jù)，所以前后出現(xiàn)了一下幾種借口方式
1、RS485串口型
2、RS232串口輸出
3、通用網(wǎng)線接口輸出
4、USB輸出方式
三、土壤濕度傳感器使用方法
1、快速測(cè)量法
選定合適的測(cè)量地點(diǎn)，避開(kāi)石塊，確保鋼針不會(huì)碰到石塊之類(lèi)堅(jiān)硬物體，按照所需測(cè)量深度刨開(kāi)表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，握緊傳感器體垂直插入土壤，插入時(shí)不可前后左右晃動(dòng)，確保與土壤緊密接觸。一個(gè)測(cè)點(diǎn)的小范圍內(nèi)建議測(cè)多次求平均。
2、埋地測(cè)量法
垂直挖直徑大于20厘米的坑，深度按照測(cè)量需要，然后在既定深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖冢瑢⒖犹盥駢簩?shí)，確保與土壤緊密接觸。穩(wěn)定一段時(shí)間后，即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天、數(shù)月乃至更長(zhǎng)時(shí)間按的測(cè)量和記錄。
四、土壤濕度傳感器液位傳感器的常用類(lèi)型
關(guān)于土壤濕度傳感器液位傳感器的常用類(lèi)型，目前市場(chǎng)上主要測(cè)量土壤濕度方法有中子衰減法、張力計(jì)測(cè)濕法、介電法速測(cè)法。中子衰減法測(cè)量土壤含水量高速運(yùn)動(dòng)的快中子與物質(zhì)作用能改變方向和產(chǎn)生能量損失，變成慢中子，形成衰減，由于被測(cè)物中含水量不同產(chǎn)生的衰減亦不同，主要原因是水中含有氫原子，而中子對(duì)氫原子作用的損失遠(yuǎn)大于對(duì)其他原子作用的損失，這樣可以通過(guò)測(cè)定慢中子來(lái)測(cè)定土壤含水量，也就是通過(guò)衰減程度的大小來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)中含水量的多少，中子土壤水分測(cè)試儀就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)而成。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于陜速準(zhǔn)確，但重要的是這種方法如果屏蔽不好，易造成射線泄漏，以致污染環(huán)境，危害人體健康，特別難以測(cè)量淺層土壤含水量，而淺層土壤含水量與作物生長(zhǎng)關(guān)系密切，明顯隨灌溉、降雨、蒸發(fā)等的變化而變化，是土壤水分中最為活躍的部分，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這就極大地限制了中子法的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，這種方法在發(fā)達(dá)圍家已被禁止使用壓力傳感器。
第一，利用土壤的介電特性來(lái)測(cè)量土壤含水量也是一種行之有效的、快速的、簡(jiǎn)便的、可靠方法。對(duì)一定幾何結(jié)構(gòu)的電容式濕度傳感器，其電容量與兩極問(wèn)被測(cè)物料的介電常數(shù)有正比關(guān)系。由于水的介電常數(shù)比一般物料的介電常數(shù)要大得多，所以當(dāng)土壤中的水分增加時(shí)，其介電常數(shù)相應(yīng)增大，測(cè)量時(shí)濕度傳感器給出的電容值也隨之上升，根據(jù)傳感器的電容量與土壤水分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可測(cè)出土壤的水分。電容式濕度傳感器的特點(diǎn)是精度高、量程寬、可測(cè)的物料品種多，而且響應(yīng)速度也較快，可應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化IJI壓力開(kāi)關(guān)。
第二，張力計(jì)式土壤濕度傳感器是一種廣泛成功地用于某些土壤水分測(cè)量的傳感器。這種儀表有個(gè)多孔瓷頭，它通過(guò)充水的管子與真空表連接，該裝置插入土壤的鉆孔中，多孔瓷頭與土壤緊密帖合，真空表設(shè)在地面之上。用張力計(jì)來(lái)測(cè)量土壤含水量有很大的發(fā)展，它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)及原理都比較簡(jiǎn)單，可以在線實(shí)時(shí)測(cè)量，而且可以確定水在土壤內(nèi)的流動(dòng)方向和滲透深度，但它的缺點(diǎn)也很突出。它的測(cè)量范圍很大程度上受土質(zhì)的影響。對(duì)于粘土來(lái)說(shuō)，由于其通氣性好，所以，即便是土壤水分負(fù)壓低于0-8Pa時(shí)，也可以用張力計(jì)來(lái)測(cè)量土壤的含水量。該方法所測(cè)量的是土壤水的吸力，需要依據(jù)土壤水分特征曲線來(lái)?yè)Q算成土壤含水量，由于土壤水分能量關(guān)系非常復(fù)雜，呈非線性，且容易受到許多土壤理化特性的影響，即使對(duì)同一塊田，這一關(guān)系也十分復(fù)雜，使得用張力推求土壤含水量時(shí)極為困難，不方便，帶來(lái)較大誤差。該方法存在滯后和回環(huán)，影響其測(cè)量速度。由于以上缺陷的存在極大地限制了該方法的推廣應(yīng)用電子尺。