概述

土壤傳感器，是監(jiān)測(cè)土壤墑情的總稱，可分為：土壤水分傳感器、土壤水分儀、土壤濕度計(jì)、土壤墑情儀、土壤墑情傳感器、土壤溫度傳感器、土壤鹽分傳感器。土壤含水量有重量含水量和體積含水量（容積含水量）兩種表示方法。重量含水量通過取土烘干法測(cè)量得到，通過土壤水分傳感器測(cè)量得到的含水量均為體積含水量。即，土壤水分傳感器就是測(cè)量單位土壤總?cè)莘e中水分所占比例的儀器。一些土壤水分傳感器能同時(shí)測(cè)量土壤的水分含量、土壤溫度及土壤中總鹽分含量三個(gè)參數(shù)。

工作原理

土壤濕度傳感器采用FDR頻域反射原理。FDR(Frequency Domain Reflectometry)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)中傳播頻率來測(cè)量土壤的表觀介電常數(shù)，從而得到土壤相對(duì)含水量，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。

應(yīng)用

探測(cè)土壤狀況的傳感器成為現(xiàn)代農(nóng)民在農(nóng)作物生產(chǎn)中的一個(gè)重要工具，這一領(lǐng)域中出現(xiàn)了更多令人欣喜的進(jìn)展。

土壤傳感器的好處是顯而易見的，因電阻或?qū)щ娐实牟煌?，能夠清晰地反映土壤水分和土壤顆粒組成的信息，而且還對(duì)密度、酸堿度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累和溫度等得出直觀的結(jié)論。通過農(nóng)場(chǎng)中的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，土壤傳感器采集的實(shí)時(shí)參數(shù)傳輸?shù)诫娔X主機(jī)，與機(jī)械上安裝的系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)化肥和農(nóng)藥的自動(dòng)控制噴灑。

土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在可預(yù)見的未來將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一大助力。從技術(shù)上講，這或許也可以通過遙測(cè)等方法得到解決，但如衛(wèi)星、無人直升機(jī)等所需成本更高，且很難做到隨時(shí)監(jiān)測(cè)。更重要的是土壤傳感器埋在地下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，較為穩(wěn)定，可以滿足較高的數(shù)據(jù)傳輸要求。

分類

土壤傳感器可分為：土壤水分傳感器、土壤水分儀、土壤濕度計(jì)、土壤墑情儀、土壤墑情傳感器、土壤溫度傳感器、土壤鹽分傳感器。

選型指南

農(nóng)業(yè)溫室大棚土壤傳感器的選擇：

大多數(shù)作物的生長(zhǎng)適宜溫度在12℃～33℃之間，而溫室內(nèi)溫度測(cè)量范圍一般在0℃～80℃，濕度測(cè)量范圍為0%～100%RH,供電電壓采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)24VDC,標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)輸出信號(hào)為(4～20)mA，精度為溫度±0.5℃，濕度±3%RH，輸出信號(hào)線性很好，可遠(yuǎn)距離傳輸。

1、土壤溫濕度傳感器

植物主要依靠根系從土壤中吸收的水分來供給植物生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生理活動(dòng)和蒸騰作用。植物光合作用和蒸騰作用需要的水分90%以上來自土壤中的水分吸收，而且根系吸收水分的多少與土壤溫度有緊密的聯(lián)系，所以在種植過程中，土壤溫度和土壤濕度（水分）是作物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素。土壤溫濕度傳感器的選擇量程一般在溫度-20℃——+85℃、濕度0——100%RH，工作條件溫度-15℃——60℃、濕度10%RH——80%RH。對(duì)于需求無線傳輸?shù)目梢赃x擇遠(yuǎn)距離傳輸土壤溫濕度傳感器。

2、土壤鹽分檢測(cè)儀

土壤鹽分是作物能夠健康生長(zhǎng)的一個(gè)重要指標(biāo)。土壤鹽分過高會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)生理干旱，由于土壤中的離子的毒害作用，植物的正常新陳代謝會(huì)被破壞，從而導(dǎo)致植物的生長(zhǎng)被破壞或者**。對(duì)于土壤鹽分傳感器的選擇需要注意量程鹽分0.01mol/L——0.3mol/L、電導(dǎo)0mS——20mS；工作條件選擇溫度-10℃——60℃、濕度10%RH——90%RH。

維護(hù)保養(yǎng)

土壤溫度傳感器如何保養(yǎng)和維護(hù)？

土壤溫度傳感器通常埋于土壤表層，也可分層測(cè)量。可以采用土鉆在地面選好的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行挖掘一個(gè)理想深度的洞，將傳感器埋進(jìn)去。可以長(zhǎng)期野外觀測(cè)。那么土壤溫度傳感器屬精密的電子產(chǎn)品，正確的的維護(hù)和保養(yǎng)有助于保護(hù)儀器性能、延長(zhǎng)儀器的使用壽命，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)：

1、請(qǐng)勿在結(jié)霜、結(jié)冰或高溫環(huán)境下使用，避免劇烈冷、熱沖擊致使儀器損壞，定期檢查儀器電源電壓，確保儀器正常運(yùn)行。

2、請(qǐng)勿私自拆卸外殼，以免位置發(fā)生變動(dòng)影響測(cè)量，儀器使用時(shí)應(yīng)用螺絲牢固固定，否則有可能損壞儀器。

3、使用前請(qǐng)認(rèn)真閱讀說明書、確保接線正確：害任何錯(cuò)誤接線均有可能對(duì)變送器造成不可逆?zhèn)?/p>

4、不要用揮發(fā)性液體擦拭儀器，否則可能導(dǎo)致儀器變色變形；軟布擦拭，避免儀器外部保護(hù)膜劃傷，延長(zhǎng)儀器使用壽命。

注意事項(xiàng)

土壤水分傳感器操作注意事項(xiàng)：

1、在進(jìn)行測(cè)量之前應(yīng)選擇密度均勻的土壤作為被測(cè)對(duì)象；

2、不要將傳感器探針插入硬土塊中，防止探針損壞；

3、不可直接拽拉電纜將傳感器移出土壤，用手握住環(huán)氧樹脂外包裝被測(cè)土壤；

4、土壤水分傳感器使用完畢后，用毛刷掃除探針上的土塵，并用柔軟的布擦干探針，保護(hù)濕度探頭干凈，增加使用壽命。

故障排除

土壤傳感器的幾個(gè)常見小故障：

1、當(dāng)土壤含水率記錄儀變送器輸出誤差大的時(shí)候，應(yīng)該是這種土壤溫度傳感器的電阻絲安裝不對(duì)而導(dǎo)致的量程表現(xiàn)錯(cuò)誤，有時(shí)也可能是傳感器出廠時(shí)沒有把數(shù)值標(biāo)定好而造成誤差。

2、當(dāng)土壤溫度傳感器的信號(hào)輸出不穩(wěn)定時(shí)，這是溫度源本身故障導(dǎo)致的原因。由于溫度源本身就是一個(gè)不穩(wěn)定的溫度，假如儀表顯示不穩(wěn)定，那就是儀表的搞干擾能不好所致了。

3、被土壤溫度傳感器測(cè)試過的介質(zhì)溫度升高或者降低時(shí)變送器沒有反應(yīng)，這種情況出現(xiàn)的原因應(yīng)該是溫濕度傳感密封所導(dǎo)致的結(jié)果，也可能是因?yàn)闇貪穸葌鞲性诤附訒r(shí)粗心大意把傳感器給弄透氣了，如果是這種情況導(dǎo)致的毛病，那么這時(shí)就需要把土壤溫度傳感器的外殼給換掉才行。