土壤湿度传感器工作原理.doc-综合文档
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2021-05-10
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土壤湿度传感器的工作原理
随着全球水资源的紧缺，特别是我国淡水资源的不足，加上我国又是农业上
的大国，于对于雨水的要求十分的高，现在很多科学家致力于湿度传感器以求
达到节约农业用水的效果。
湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。RP1 为湿度下限预置
点，RP2 为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处 在预置的上下限湿度之间时，
由于探头 a、h 间的 土壤电阻值在规定范围内，c 点的电位低于 RPI 的滑动端
电位(比较器同相输入端 )，故比较器 I 输出高电平，red 不发光；RP2 的滑动
端电位低于 c 点电位，则比较器 II 输出高电平，green 也不发 光。若土壤的
湿度达到或超过 RP2 设定的上限湿度时，ab 探头间电阻变小，从而探头分压
减小，比较器 II 的同相输入端电位(c 点电位 )低于比较器反相端电位(RP2 滑动
端电位 )，则比较器 II 翻转输出低电平，green 发光 ，同时 SS8550II 导通蜂
鸣器发声，表示土壤湿度过大。若土壤干燥达到或超过 RP1 设定的下限湿度时，
a、b 探头间电阻增大，从而探头分压增大高于比较器 I 同相端电压(RP1 滑动
端电位)，比较器 I 输出低电平，red 发光 ，同时 SS8550I 导通蜂鸣器发声，
表示土壤湿度过小。蜂呜器设计是便于用户设置报警点，当设置完毕可将电键
SP 断开 ，由下位机统一报错 。传感器探头 a、b 是由长 160 mm、直径为 5
mm 的两根不锈钢棒制成，相间 55 mm。
土壤探头现场调试过程为：①将 RP1 的滑动触点调至最上端 ，RP2 的滑动
触点调至最下端，使 red，green 都熄灭；②进行土壤湿度调试 ，取两盆适合
温室育苗的土样，一盆
为上限湿度(即适合温室育苗的最大土壤湿度)，一盆为下限湿度(即适合温室育
苗的最低土壤湿度)。把探头插入上极限土壤中，调节 RP2，使 green 刚好点
亮，蜂鸣器刚好发声为止；再把探头插入下极限土壤中，调节 RP1，使 red 刚
好点亮，蜂鸣器刚好发声为止 ；③将土壤湿度探测器的报警输出端
ALARM1，ALARM2 分别与下位机的 P1 口相连，下位机上电复位时 P1 口为
高电平 ，当土壤湿度过高或过低时土壤湿度探测器 ALARM1 或 ALARM2 端输
出低电平，下位机定时扫描 P1 口的电平状态，并赋值相应状态字，进入子处
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