一種水份傳感器的製造方法
2023-04-28 01:18:56
一種水份傳感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水份傳感器，包括插座CON3和探頭接口RE，通過探頭接口RE測量的數據及時掌握土壤的含水量，合理組織用水，控制和調節土壤水分來滿足農作物、植物的需水要求是灌溉管理的重要內容。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及傳感器領域，具體是一種水份傳感器。 一種水份傳感器
【背景技術】
[0002] 水分傳感器主要對於多孔介質的水分進行測定，多孔介質又分為粗孔與細孔。粗 孔指無機草肥，河泥，植物粉劑，鋸末，碎石子等。細孔指土壤、混凝土、礦粉等。
[0003] 粗孔與細孔的物理特徵的根本區別在於水分重比線性曲線正好在兩個不同的區 域。細孔物質在20%以下區域，粗孔物質在20%以上區域。現有技術的水分傳感器只具備 了單一的測量屬性，不利於專業人員的使用。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在於提供一種水份傳感器，以解決上述【背景技術】中提出的問 題。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：
[0006] -種水份傳感器，包括探針、殼體和電源連接線，所述殼體內部設有傳感器電路 板，傳感器電路板的探頭接口連接多個固定在殼體上的探針，傳感器電路板的插座C0N3連 接電源連接線，所述探頭接口 RE的兩端非別連接電阻R111和電阻R112的一端，且電阻 R111和電阻R112串聯，所述電阻R112與探頭接口 RE的連接點上依次連接電阻R222、電 阻R221、電容HE4和運算放大器HU1A的1腳，所述電容HE4的負極連接滑動變阻器HW1的 調節端和電容HC4的一端，所述滑動變阻器HW的另一端連接運算放大器HU1A的1腳，電容 HC4的另一端和運算放大器HU1A的3腳接地，所述運算放大器HU1A的2腳連接二極體HD2 的一端和電阻HR1的一端，所述運算放大器HU1A的5腳分別連接二極體HD2的另一端和二 極管HD1的一端，二極體HD1的另一端和電阻HR1的另一端連接同時與電阻HR2的一端串 聯，所述電阻HR2的另一端分別連接電阻HR3的一端和電容HE5的正極，電容HE5的負極接 地，所述電阻HR3的另一端連接運算放大器HU1A的4腳、電阻HR9的一端和接地電阻HR4， 所述電阻HR3與接地電阻HR4的連接點連接運算放大器HU2A的1腳，所述運算放大器HU2A 的2腳連接電阻HR11的一端和HR16的一端，所述電阻HR11的另一端接地，HR16的另一端 連接運算放大器HU2A的5腳和電阻R31的一端，所述運算放大器HU2A的4腳連接運算放 大器HU1A的4腳和電阻R28的一端，電阻R28的另一端連接可調電阻TW5的調節端，可調 電阻TW5的另一端連接電阻R30,電阻R30的另一端連接運算放大器HU3的1腳和電阻R40 的一端，電阻R31的另一端連接運算放大器HU3的2腳，運算放大器HU3的3腳接地，所述 電阻R40的另一端連接運算放大器HU3的5腳和電阻HR17的一端，電阻HR17的另一端連 接電容HC5的一端和電阻HR18的一端，所述電阻HR18的另一端連接運算放大器HU2B的1 腳和電容HC6的一端，電容HC6的另一端和電阻HR19的一端均接地，所述運算放大器HU2B 的2腳連接腳電阻HR19的另一端和電阻HR20的一端，所述運算放大器HU2B的5腳連接電 容HC5的另一端、電阻HR20的另一端和電阻R41的一端，所述電阻R41的另一端連接運算 放大器TU2B的1腳，所述運算放大器TU2B的5腳連接電阻HR21的一端，電阻HR21的另一 端連接三極體Q2的基極，所述三極體Q2的集電極連接運算放大器HU1A的4腳，所述三極 管Q2的發射極連接運算放大器TU2B的2腳和電阻R22的一端，所述電阻R22的另一端和 運算放大器TU2B的3腳均接地，所述電阻R111與探頭接口 RE連接點的一端連接電容HE3 的一端，所述電容HE3的另一端連接電阻HR5的一端和穩壓二極體HZ1的一端，穩壓二極體 HZ1的另一端接地，所述電阻HR5的另一端連接運算放大器HU1B的7腳、電阻R6的一端和 電阻HR7的一端，所述運算放大器HU1B的5腳連接電阻R6的另一端、電阻HR8的一端和電 阻HR9的一端，運算放大器HU1B的6腳連接阻HR7的另一端和電容HC3的一端，所述電容 HC3的另一端接地，所述電阻HR8的另一端接地；所述插座C0N3的2腳接地，所述插座C0N3 的3腳連接二極體D1 -端和二極體D2的一端，所述二極體D2的另一端連接電容HC1的 正極、電容HE1的正極和三端穩壓管U1的輸入端，所述電容HC1和電容HE1並聯連接三端 穩壓管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的輸出端連接電容HC2的正極、電容HE2的正極、 電阻HR9的另一端和運算放大器HU1A的4腳，所述電容HC2和電容HE2並聯連接三端穩壓 管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的接地端接地，所述二極體D1的另一端連接電容TC1、 電容TE1和三端穩壓管U2的輸入端，所述電容TC1和電容TE1並聯連接三端穩壓管U2的 接地端，所述三端穩壓管U2輸出端連接電容TC2和電容TE2,電容TC2和電容TE2並聯連 接誒三端穩壓管U2的接地端，所述三端穩壓管U2的接地端連接插座C0N3的1腳，所述三 端穩壓管U2輸出端連接電阻TR1、電阻TR2、運算放大器TU1A的4腳、運算放大器TU2的4 腳和三極體Q1的集電極，所述三端穩壓管U2的接地端連接電容TC3的一端、可調電阻TW2、 可調電阻TW1、電阻TR9、運算放大器TU1A的3腳、運算放大器TU2的3腳和電阻TR15 ;所 述電阻TR1的另一端連接電容TC3的另一端、電阻TR16和電阻TR4，所述電阻TR4的另一端 連接運算放大器TU1A的1腳，所述電阻TR16的另一端連接運算放大器TU1A的5腳；所述 電阻TR2的另一端連接電阻TR5和電阻TR3,電阻TR5的另一端連接運算放大器TU1A的2 腳和電阻TR6的一端，電阻TR6的另一端連接電阻TR8的一端、可調電阻TW1的另一端和電 阻TR7的一端，所述電阻TR7的另一端連接運算放大器TU1A的5腳，所述TR3的另一端連 接可調電阻TW2的另一端，所述電阻TR8的另一端連接電阻TR9的另一端，所述電容TC3的 兩端連接插座C0N2的兩個針腳；所述運算放大器TU1A的5腳連接電阻TRIO的一端，電阻 TRIO的另一端連接電阻TR11和電容TC4,所述電容TC4的另一端連接運算放大器TU1B的 1腳，電阻TR11的另一端連接運算放大器TU1B的3腳和電容TC5的一端，所述電容TC5的 另一端連接三端穩壓管U2的接地端，所述運算放大器TU1B的2腳連接電阻TR12的一端和 電阻TR13的一端，電阻TR12的另一端連接三端穩壓管U2的接地端，電阻TR13的另一端連 接運算放大器TU1B的1腳，所述運算放大器TU1B的1腳連接電阻TR30的一端，電阻TR30 的另一端連接運算放大器TU2的1腳，運算放大器TU2的2腳連接電阻TR15的另一端和三 極管Q1的發射極，所述三極體Q1的基極連接電阻TR14的一端，所述電阻TR14的另一端運 算放大器TU2的5腳。
[0007] 作為本實用新型進一步的方案：所述探針之間的距離為15mm。
[0008] 作為本實用新型再進一步的方案：所述探針的直徑為3mm。
[0009] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過探針的安裝以便於各種環境下 進行測量，及時掌握土壤的含水量，合理組織用水，控制和調節土壤水分來滿足農作物、植 物的需水要求是灌溉管理的重要內容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為一種水份傳感器的結構示意圖。
[0011] 圖2為傳感器電路板的電路圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0013] 請參閱圖1?3,本實用新型實施例中，一種水份傳感器，包括探針1、殼體2和電 源連接線3,所述殼體2內部設有傳感器電路板，傳感器電路板的探頭接口連接多個固定在 殼體2上的探針1，傳感器電路板的插座C0N3連接電源連接線3。
[0014] 進一步，所述探頭接口 RE的兩端非別連接電阻R111和電阻R112的一端，且電阻 R111和電阻R112串聯，所述電阻R112與探頭接口 RE的連接點上依次連接電阻R222、電 阻R221、電容HE4和運算放大器HU1A的1腳，所述電容HE4的負極連接滑動變阻器HW1的 調節端和電容HC4的一端，所述滑動變阻器HW的另一端連接運算放大器HU1A的1腳，電容 HC4的另一端和運算放大器HU1A的3腳接地，所述運算放大器HU1A的2腳連接二極體HD2 的一端和電阻HR1的一端，所述運算放大器HU1A的5腳分別連接二極體HD2的另一端和二 極管HD1的一端，二極體HD1的另一端和電阻HR1的另一端連接同時與電阻HR2的一端串 聯，所述電阻HR2的另一端分別連接電阻HR3的一端和電容HE5的正極，電容HE5的負極接 地，所述電阻HR3的另一端連接運算放大器HU1A的4腳、電阻HR9的一端和接地電阻HR4， 所述電阻HR3與接地電阻HR4的連接點連接運算放大器HU2A的1腳，所述運算放大器HU2A 的2腳連接電阻HR11的一端和HR16的一端，所述電阻HR11的另一端接地，HR16的另一端 連接運算放大器HU2A的5腳和電阻R31的一端，所述運算放大器HU2A的4腳連接運算放 大器HU1A的4腳和電阻R28的一端，電阻R28的另一端連接可調電阻TW5的調節端，可調 電阻TW5的另一端連接電阻R30,電阻R30的另一端連接運算放大器HU3的1腳和電阻R40 的一端，電阻R31的另一端連接運算放大器HU3的2腳，運算放大器HU3的3腳接地，所述 電阻R40的另一端連接運算放大器HU3的5腳和電阻HR17的一端，電阻HR17的另一端連 接電容HC5的一端和電阻HR18的一端，所述電阻HR18的另一端連接運算放大器HU2B的1 腳和電容HC6的一端，電容HC6的另一端和電阻HR19的一端均接地，所述運算放大器HU2B 的2腳連接腳電阻HR19的另一端和電阻HR20的一端，所述運算放大器HU2B的5腳連接電 容HC5的另一端、電阻HR20的另一端和電阻R41的一端，所述電阻R41的另一端連接運算 放大器TU2B的1腳，所述運算放大器TU2B的5腳連接電阻HR21的一端，電阻HR21的另一 端連接三極體Q2的基極，所述三極體Q2的集電極連接運算放大器HU1A的4腳，所述三極 管Q2的發射極連接運算放大器TU2B的2腳和電阻R22的一端，所述電阻R22的另一端和 運算放大器TU2B的3腳均接地，所述電阻R111與探頭接口 RE連接點的一端連接電容HE3 的一端，所述電容HE3的另一端連接電阻HR5的一端和穩壓二極體HZ1的一端，穩壓二極體 HZ1的另一端接地，所述電阻HR5的另一端連接運算放大器HU1B的7腳、電阻R6的一端和 電阻HR7的一端，所述運算放大器HU1B的5腳連接電阻R6的另一端、電阻HR8的一端和電 阻HR9的一端，運算放大器HU1B的6腳連接阻HR7的另一端和電容HC3的一端，所述電容 HC3的另一端接地，所述電阻HR8的另一端接地；所述插座C0N3的2腳接地，所述插座C0N3 的3腳連接二極體D1 -端和二極體D2的一端，所述二極體D2的另一端連接電容HC1的 正極、電容HE1的正極和三端穩壓管U1的輸入端，所述電容HC1和電容HE1並聯連接三端 穩壓管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的輸出端連接電容HC2的正極、電容HE2的正極、 電阻HR9的另一端和運算放大器HU1A的4腳，所述電容HC2和電容HE2並聯連接三端穩壓 管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的接地端接地，所述二極體D1的另一端連接電容TC1、 電容TE1和三端穩壓管U2的輸入端，所述電容TC1和電容TE1並聯連接三端穩壓管U2的 接地端，所述三端穩壓管U2輸出端連接電容TC2和電容TE2,電容TC2和電容TE2並聯連 接誒三端穩壓管U2的接地端，所述三端穩壓管U2的接地端連接插座C0N3的1腳，所述三 端穩壓管U2輸出端連接電阻TR1、電阻TR2、運算放大器TU1A的4腳、運算放大器TU2的4 腳和三極體Q1的集電極，所述三端穩壓管U2的接地端連接電容TC3的一端、可調電阻TW2、 可調電阻TW1、電阻TR9、運算放大器TU1A的3腳、運算放大器TU2的3腳和電阻TR15 ;所 述電阻TR1的另一端連接電容TC3的另一端、電阻TR16和電阻TR4，所述電阻TR4的另一端 連接運算放大器TU1A的1腳，所述電阻TR16的另一端連接運算放大器TU1A的5腳；所述 電阻TR2的另一端連接電阻TR5和電阻TR3,電阻TR5的另一端連接運算放大器TU1A的2 腳和電阻TR6的一端，電阻TR6的另一端連接電阻TR8的一端、可調電阻TW1的另一端和電 阻TR7的一端，所述電阻TR7的另一端連接運算放大器TU1A的5腳，所述TR3的另一端連 接可調電阻TW2的另一端，所述電阻TR8的另一端連接電阻TR9的另一端，所述電容TC3的 兩端連接插座C0N2的兩個針腳；所述運算放大器TU1A的5腳連接電阻TRIO的一端，電阻 TRIO的另一端連接電阻TR11和電容TC4,所述電容TC4的另一端連接運算放大器TU1B的 1腳，電阻TR11的另一端連接運算放大器TU1B的3腳和電容TC5的一端，所述電容TC5的 另一端連接三端穩壓管U2的接地端，所述運算放大器TU1B的2腳連接電阻TR12的一端和 電阻TR13的一端，電阻TR12的另一端連接三端穩壓管U2的接地端，電阻TR13的另一端連 接運算放大器TU1B的1腳，所述運算放大器TU1B的1腳連接電阻TR30的一端，電阻TR30 的另一端連接運算放大器TU2的1腳，運算放大器TU2的2腳連接電阻TR15的另一端和三 極管Q1的發射極，所述三極體Q1的基極連接電阻TR14的一端，所述電阻TR14的另一端運 算放大器TU2的5腳。
[0015] 作為優選，所述探針1之間的距離為15mm，保證局部探測的準確性。
[0016] 作為優選，所述探針1的直徑為3_，在不影響探測性能的同時，保證探針的堅固。
[0017] 本實用新型的工作原理是：運用了完全模擬電路實現了介質如土壤、草肥等含水 率的電測試。通過對介質重比飽和度對應的電導率的測試。能變送出線性度高水準的電流 (兩線制、三線制）或電壓模擬信號。並能應對各種飽和度的情況。較全面的實現多孔介質 含水率的傳感器檢測功能。從而為提高應用工控技術於多孔介質含水率的研究測控水平提 供了可靠保證。本產品可以線性、精確、使用靈活、可靠穩定的實現含水率的電測試。具有 獨特的設計思想與比較方便實用的可靠性能。產品體現了優越的性價比。特別是在寬溫情 況下粗孔介質與深層土壤水分檢測應用方面，顯示出突出的穩定性能和精密性及實用性。
[0018] 對於本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限於上述示範性實施例的細節，而 且在不背離本實用新型的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新 型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本實用新 型的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含 義和範圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制 所涉及的權利要求。
[0019] 此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員 可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1. 一種水份傳感器，包括探針、殼體和電源連接線，其特徵在於，所述殼體內部設有傳 感器電路板，傳感器電路板的探頭接口連接多個固定在殼體上的探針，傳感器電路板的插 座C0N3連接電源連接線，所述探頭接口 RE的兩端非別連接電阻R111和電阻R112的一端， 且電阻R111和電阻R112串聯，所述電阻R112與探頭接口 RE的連接點上依次連接電阻 R222、電阻R221、電容HE4和運算放大器HU1A的1腳，所述電容HE4的負極連接滑動變阻 器HW1的調節端和電容HC4的一端，所述滑動變阻器HW的另一端連接運算放大器HU1A的 1腳，電容HC4的另一端和運算放大器HU1A的3腳接地，所述運算放大器HU1A的2腳連接 二極體HD2的一端和電阻HR1的一端，所述運算放大器HU1A的5腳分別連接二極體HD2的 另一端和二極體HD1的一端，二極體HD1的另一端和電阻HR1的另一端連接同時與電阻HR2 的一端串聯，所述電阻HR2的另一端分別連接電阻HR3的一端和電容HE5的正極，電容HE5 的負極接地，所述電阻HR3的另一端連接運算放大器HU1A的4腳、電阻HR9的一端和接地 電阻HR4,所述電阻HR3與接地電阻HR4的連接點連接運算放大器HU2A的1腳，所述運算放 大器HU2A的2腳連接電阻HR11的一端和HR16的一端，所述電阻HR11的另一端接地，HR16 的另一端連接運算放大器HU2A的5腳和電阻R31的一端，所述運算放大器HU2A的4腳連 接運算放大器HU1A的4腳和電阻R28的一端，電阻R28的另一端連接可調電阻TW5的調 節端，可調電阻TW5的另一端連接電阻R30,電阻R30的另一端連接運算放大器HU3的1腳 和電阻R40的一端，電阻R31的另一端連接運算放大器HU3的2腳，運算放大器HU3的3腳 接地，所述電阻R40的另一端連接運算放大器HU3的5腳和電阻HR17的一端，電阻HR17的 另一端連接電容HC5的一端和電阻HR18的一端，所述電阻HR18的另一端連接運算放大器 HU2B的1腳和電容HC6的一端，電容HC6的另一端和電阻HR19的一端均接地，所述運算放 大器HU2B的2腳連接腳電阻HR19的另一端和電阻HR20的一端，所述運算放大器HU2B的5 腳連接電容HC5的另一端、電阻HR20的另一端和電阻R41的一端，所述電阻R41的另一端連 接運算放大器TU2B的1腳，所述運算放大器TU2B的5腳連接電阻HR21的一端，電阻HR21 的另一端連接三極體Q2的基極，所述三極體Q2的集電極連接運算放大器HU1A的4腳，所 述三極體Q2的發射極連接運算放大器TU2B的2腳和電阻R22的一端，所述電阻R22的另 一端和運算放大器TU2B的3腳均接地，所述電阻R111與探頭接口 RE連接點的一端連接電 容HE3的一端，所述電容HE3的另一端連接電阻HR5的一端和穩壓二極體HZ1的一端，穩壓 二極體HZ1的另一端接地，所述電阻HR5的另一端連接運算放大器HU1B的7腳、電阻R6的 一端和電阻HR7的一端，所述運算放大器HU1B的5腳連接電阻R6的另一端、電阻HR8的一 端和電阻HR9的一端，運算放大器HU1B的6腳連接阻HR7的另一端和電容HC3的一端，所 述電容HC3的另一端接地，所述電阻HR8的另一端接地；所述插座C0N3的2腳接地，所述插 座C0N3的3腳連接二極體D1 -端和二極體D2的一端，所述二極體D2的另一端連接電容 HC1的正極、電容HE1的正極和三端穩壓管U1的輸入端，所述電容HC1和電容HE1並聯連接 三端穩壓管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的輸出端連接電容HC2的正極、電容HE2的正 極、電阻HR9的另一端和運算放大器HU1A的4腳，所述電容HC2和電容HE2並聯連接三端 穩壓管U1的接地端，所述三端穩壓管U1的接地端接地，所述二極體D1的另一端連接電容 TC1、電容TE1和三端穩壓管U2的輸入端，所述電容TC1和電容TE1並聯連接三端穩壓管U2 的接地端，所述三端穩壓管U2輸出端連接電容TC2和電容TE2,電容TC2和電容TE2並聯連 接誒三端穩壓管U2的接地端，所述三端穩壓管U2的接地端連接插座C0N3的1腳，所述三 端穩壓管U2輸出端連接電阻TR1、電阻TR2、運算放大器TU1A的4腳、運算放大器TU2的4 腳和三極體Q1的集電極，所述三端穩壓管U2的接地端連接電容TC3的一端、可調電阻TW2、 可調電阻TW1、電阻TR9、運算放大器TU1A的3腳、運算放大器TU2的3腳和電阻TR15 ;所 述電阻TR1的另一端連接電容TC3的另一端、電阻TR16和電阻TR4，所述電阻TR4的另一端 連接運算放大器TU1A的1腳，所述電阻TR16的另一端連接運算放大器TU1A的5腳；所述 電阻TR2的另一端連接電阻TR5和電阻TR3,電阻TR5的另一端連接運算放大器TU1A的2 腳和電阻TR6的一端，電阻TR6的另一端連接電阻TR8的一端、可調電阻TW1的另一端和電 阻TR7的一端，所述電阻TR7的另一端連接運算放大器TU1A的5腳，所述TR3的另一端連 接可調電阻TW2的另一端，所述電阻TR8的另一端連接電阻TR9的另一端，所述電容TC3的 兩端連接插座C0N2的兩個針腳；所述運算放大器TU1A的5腳連接電阻TRIO的一端，電阻 TRIO的另一端連接電阻TR11和電容TC4,所述電容TC4的另一端連接運算放大器TU1B的 1腳，電阻TR11的另一端連接運算放大器TU1B的3腳和電容TC5的一端，所述電容TC5的 另一端連接三端穩壓管U2的接地端，所述運算放大器TU1B的2腳連接電阻TR12的一端和 電阻TR13的一端，電阻TR12的另一端連接三端穩壓管U2的接地端，電阻TR13的另一端連 接運算放大器TU1B的1腳，所述運算放大器TU1B的1腳連接電阻TR30的一端，電阻TR30 的另一端連接運算放大器TU2的1腳，運算放大器TU2的2腳連接電阻TR15的另一端和三 極管Q1的發射極，所述三極體Q1的基極連接電阻TR14的一端，所述電阻TR14的另一端運 算放大器TU2的5腳。
2. 根據權利要求1所述的一種水份傳感器，其特徵在於，所述探針之間的距離為15_。
3. 根據權利要求1所述的一種水份傳感器，其特徵在於，所述探針的直徑為3mm。
【文檔編號】G01N27/02GK203894185SQ201420295123
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】高正平 申請人:北京崑崙中大工控技術發展有限公司