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土壤濕度傳感器的工作原理
應用土壤濕度傳感器的硬件控制電路，埋在作物根部的土壤水分傳感器監測根部土壤的水分，該傳感器經檢測電路將“濕度過高”和“濕度過低”信號經編碼器傳至主控制器，由主控制器決定控制狀態。“濕度過高”則停止灌溉；“濕度過低”則通過光電隔離、繼電器控制接在水源的電磁閥。當空氣濕度較大時由空氣濕度傳感器經A／D轉換反映到主控制器可暫緩灌溉。當前系統狀態可由顯示電路顯示出來，該系統也可由鍵盤手動設定灌溉時間。該系統還具有故障報警功能。主控制器通過通訊接口與上位機通訊，可以實時監測系統運行狀況或對歷史數據進行分析。
土壤濕度傳感器主要是用來測量土壤容積含水量，做土壤墑情監測及農業灌溉和林業防護。
土壤濕度傳感器由濕度檢測電路和聲報警電路等部分組成。RP1為濕度下限預置點，RP2為濕度上限預置點。當土壤中的濕度處在預置的上下限濕度之間時，由于探頭 a、h間的 土壤電阻值在規定范圍內，c點的電位低于 RPI的滑動端電位(比較器同相輸入端 )，故比較器 I輸出高電平，red不發光；RP2的滑動端電位低于 c 點電位，則比較器 II輸出高電平，green也不發 光。若土壤的濕度達到或超過 RP2設定的上限濕度時，ab探頭間電阻變小，從而探頭分壓減小，比較器 II的同相輸入端電位(c點電位 )低于比較器反相端電位(RP2滑動端電位 )，則比較器 II翻轉輸出低電平，green發光 ，同時 SS8550II導通蜂鳴器發聲，表示土壤濕度過大。若土壤干燥達到或超過 RP1設定的下限濕度時，a、b探頭間電阻增大，從而探頭分壓增大高于比較器 I同相端電壓(RP1滑動端電位)，比較器 I輸出低電平，red發光 ，同時 SS8550I導通蜂鳴器發聲，表示土壤濕度過小。蜂嗚器設計是便于用戶設置報警點，當設置完畢可將電鍵 SP斷開 ，由下位機統一報錯 。傳感器探頭 a、b是由長160 mm、直徑為5 mm的兩根不銹鋼棒制成，相間55 mm。
土壤探頭現場調試過程為：①將 RP1的滑動觸點調至zui上端 ，RP2的滑動觸點調至zui下端，使red，green都熄滅；②進行土壤濕度調試 ，取兩盆適合溫室育苗的土樣，一盆為上限濕度(即適合溫室育苗的zui大土壤濕度)，一盆為下限濕度(即適合溫室育苗的zui低土壤濕度)。把探頭插入上極限土壤中，調節 RP2，使 green剛好點亮，蜂鳴器剛好發聲為止；再把探頭插入下極限土壤中，調節 RP1，使 red剛好點亮，蜂鳴器剛好發聲為止 ；③將土壤濕度探測器的報警輸出端ALARM1，ALARM2分別與下位機的P1口相連，下位機上電復位時 P1口為高電平 ，當土壤濕度過高或過低時土壤濕度探測器 ALARM1或 ALARM2端輸出低電平，下位機定時掃描 P1口的電平狀態，并賦值相應狀態字，進入子處理程序。 對于應用此種方法制作的傳感器其測量阻值用普通的萬用表是無法測量的，只能用惠斯通電橋測電阻的方法測量。另外在實際電路中可將報警部分去掉，只需觀察燈的亮滅即可。探針的引出線需要用屏蔽線。