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MS10土壤水分变送器用户手册V1.2.pdf
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MS10土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。MS10土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。适用于土壤墒情监测、科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理、粮食仓储、温室控制、精细农业等,同时在水利、气象及各种颗粒物含水量的测量。 ·测量精度高,响应速度快、互换性好。 ·电极采用特殊处理的合金材料,可承受较强的外力冲击,不易损坏。 ·完全密封,耐酸碱腐蚀,可埋入土壤或直接投入水中进行长期动态检测。 ·测量精度高,性能可靠,受土壤含盐量影响较小,可适用于各种土质。 ·完善的保护电路与多种信号输出接口可选。
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目 录
1 技术支持 ............................................................................................................................................................. 3
2 产品介绍与背景知识 ......................................................................................................................................... 4
2.1 土壤含水率对植物的影响 ................................................................................................. 4
2.2 产品介绍 ............................................................................................................................. 5
3 传感器接线 ......................................................................................................................................................... 7
4 外型尺寸、选型订购 ......................................................................................................................................... 9
4.1 外型尺寸 ............................................................................................................................. 9
4.2 选型订购 ........................................................................................................................... 10
5 安装与测量 ........................................................................................................................................................ 11
6 土壤体积含水率,温度与输出的换算 ........................................................................................................... 12
7 RS485 通信与协议 ........................................................................................................................................... 13
7.1 Modbus 通信协议 ............................................................................................................ 13
7.2 Modbus 寄存器 ................................................................................................................ 13
7.3 Modbus 寄存器参数说明 ................................................................................................ 15
7.4 Modbus 协议通信样例 .................................................................................................... 18
7.4.1 功能号 3 通信样例 ..................................................................................................................... 18
7.4.2 功能号 4 通信样例 ..................................................................................................................... 19
7.4.3 功能号 6 通信样例 ..................................................................................................................... 20
7.4.4 功能号 16 通信样例 ................................................................................................................... 21
7.4.5 CRC16 校验算法及例程 ............................................................................................................ 22
7.5 使用串口调试软件通信 ................................................................................................... 25
8 用户设置软件 ................................................................................................................................................... 26
8.1 软件安装与启动 ............................................................................................................... 26
8.2 运行设置软件 ................................................................................................................... 26
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1 技术支持
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2016-08-16 V1.1 更新 sl51930
2018-09-22 V1.2 加入供电电压范围选型(E:2-5.5V) fg49597
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2 产品介绍与背景知识
2.1 土壤含水率对植物的影响
适度的水分是植物生长的一个重要条件。水分过多或者缺乏,生长就会受到以下多方面
的影响。
(1)对植物形态的影响
植物通过水分供应进行光合作用和干物质积累,其积累量的大小直接反映在株高、茎粗、
叶面积和产量形成的动态变化上。遭受水分胁迫后的植株个体低矮,光合叶面积明显减小,
产量降低。
(2)对叶片变化的影响
叶片是光合与蒸腾的主要场所。叶肉细胞扩张和叶片生长对水分条件十分敏感。植株叶片
要保持挺立状态,既要靠纤维素的支持,还要靠组织内较高膨压的支持,植株缺水时所发生
的萎蔫现象便是膨压下降的表现。
(3)对产量形成的影响
作物产量是太阳能转化为化学能在作物上的积累。土壤水分状况影响植物根系吸水和叶
片蒸腾,进而影响到干物质积累,最终影响作物产量。
(4)水分对根冠发育的影响
植物根系是吸水的主要器官,其发育受多方面的影响,但起主要作用的是土壤水分状况
和通气状况。土壤水分状况影响根系的垂直分布,当土壤含水量较高时,根系扩散受到土壤
的阻力变小,有利于新根发生,根系发达。土壤中通常含有一定的可利用水,所以根系本身
不容易发生水分亏缺。土壤干旱或供水不足时,根系吸收有限的水分,首先满足自己的需要,
给地上部分输送的就很少。所以土壤水分不足时对地上部的影响比地下部的影响更大。根冠
比增大。反之,若土壤水分过多,土壤通气条件差,对地下部分的影响比地上部分的影响更
大,根冠比降低。适度而缓慢的水分亏缺可增加绝对根重,抑制地上部分的生长,减少地上
部分的干物质积累,单产降低,但有利于密植,从而提高总产。研究表明:一定时期的水分
亏缺有利于提高产量和品质。前期干旱可以增强后期的抗旱能力,苗期的轻度抗旱能促进根
系的“补偿生长”,提高植株的抗旱能力。
(5)对光合作用的影响
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光合作用是绿色植物获能量的主要源泉。光合速率的大小与植物的水分状况密切相关。
试验表明,植物组织水分接近饱和时,光合最强;水分过多,组织水分达到饱和时,气孔被
动关闭,光合受到抑制。水分缺乏,光合降低;严重缺水至叶子萎蔫时,光合急剧下降,甚
至停止。土壤水分状况也影响植物的光合作用。土壤含水量降低引起叶片水势降低,气孔阻
力增大,最终导致叶片扩散阻力加大,CO2 扩散受阻,光合速率下降。
(6)对有机质运输的影响
水分供应减少,叶片水势随之降低,从源叶运输到韧皮部的同化物质减少。原因一方面
是叶片水势降低,光合速率降低,使叶肉细胞内可运出蔗糖浓度变低,另一方面是由于筛管
内集流的纵向运动的速度降低。水是物质转化运输的介质,同时它也直接参运某些生化反应。
通常,作物果实膨大期或灌浆期水分不足,由于光合作用和运输受阻,使果实和种子不能积
累充足的有机物而变得干瘪瘦小。因此在干旱情况下,灌水可以加速有机物质的运输。但是,
水分过多也不利于有机质的运输,这主要是由于水分过多而造成土壤通气不良,影响呼吸作
用和其他代谢过程引起的。
(7)对矿质元素吸收和运输的影响
矿质元素必须溶解在水中才能被植物吸收。但是植物吸收水分和吸收矿质盐分的量是不
成比例的,两种吸收均因环境的变化而产生很大差异。植物对水分和矿质的吸收是既有关,
又无关。有关,表现在盐分一定要溶解在水中才能被植物根系吸收,并随水流进入植物的根
系;无关,表现在两者的吸收机理不同。水分吸收主要是蒸腾作用引起的被动吸水,而矿质
吸收主要是消耗代谢能量的主动吸收为主。
(8)对种子萌发的影响
吸水是种子萌发的主要条件。种子只有吸收了足够的水分后,各种与萌发有关的生理生
化作用才能逐步开始。这是因为水分可以使种皮膨胀软化,氧气容易透入而增强胚的呼吸,
同时也使胚易于突破种皮;水分可使原生质由凝胶状态转变为溶胶状态,使代谢增强,并在
一系列酶的作用下,使胚乳的贮藏物质逐步转化为可溶性物质,供胚生长分化之用;水分可
促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根,供给呼吸需要和新细胞结构的形成。
2.2 产品介绍
MS10土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤
的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。MS10土壤水分传感器可测量土壤
水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。适用于土壤墒情监测、科学
试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理、粮食
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