土壤湿度传感器培训课件
土壤湿度传感器
土壤湿度传感器土壤湿度传感器又名：土壤水分传感器、土壤墒情传感器、土壤含水量传感器。
重要用来测量土壤容积含水量，做土壤墒情监测及农业浇灌和林业防护目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型，即频域型和时域型。
目前比较流行的是FDR型FDR（FrequencyDomainReflectometry）频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器，它利用电磁脉冲原理、依据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数（ε），从而得到土壤容积含水量（θv），FDR具有简便安全、快速精准、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点。
是一种值得推举的土壤水分测定仪器。
FDR型的技术参数、应用及特点目录应用领域功能及特点技术参数应用领域随着现在国家都农业的重视，土壤温湿度也将进一步被采纳来为农业服务，当然现在的土壤温湿度传感器价格是很昂贵的，一般都需要上千甚至是上万的价格，所以只有比较大的农场才会使用的，随着传感器技术的进一步进展已经新型材料的发，土壤温湿度传感器的价格下降指日可待，这也必定促使温湿度传感器走向小的个体户。
土壤温湿度将利用自身优良的性能来为农业生产服务。
功能及特点本传感器体积小巧化设计，携带便利，安装、操作及维护简单。
结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。
外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。
土质影响较小，应用地区广泛。
测量精度高，性能牢靠，确保正常工作。
响应速度快，数据传输效率高。
适用范围广泛应用于节水农业浇灌、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培育、科学试验等场领域。
技术参数测量参数：土壤容积含水率单位：%（m3/m3）量程：0～100%探针长度：5.3cm探针直径：3mm土壤温度水分检测土壤温度水分检测探针材料：不锈钢密封材料：环氧树脂测量精度：±3%工作温度范围：—40℃～80℃工作电压：5～12V或12—24V工作电流：21～26mA，典型值21mA输出信号：4—20mA或485信号测量稳定时间：2秒响应时间：1秒测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体电缆长度：2米（标配）。
湿度传感器PPT模板
1.3 主要参数
1．测量范围 指能保证湿度传感器正常工作的被测湿度最大变化范围。 2．灵敏度 指在一定湿度范围内，湿度变化为1%RH时，其感湿特征量的变化值或变化率。 指在一定温度环境下，当被测湿度发生变化时，输出的感湿特征值达
湿度为 W
T
100%
（6-5）
如
式中， 和max 分别表示某温度下空气的绝对湿度和饱和湿度； PV 和 PW 分
别表示某温度下实际水蒸气压和饱和水蒸气压。
1.2 常见的湿度传感器
1．氯化锂湿度传感器
氯化锂湿度传感器是利用吸湿性盐类（即含有氯化 锂成分的混合液体）潮解使离子导电率发生变化而制成 的测湿元件。它主要由引线、基片、感湿层和金属极板 组成。
3．响应时间 到稳定变化量的规定比例所需的时间。
4．温度系数 指感湿特性曲线随温度变化的特性。
6.3.1 结构及工作原理
1．土壤湿度检测
SLHT5-1型土壤湿度传感器（见图6-15）可以 检测农作物周围土壤的湿度，它具有很好的抵抗环 境其他因素干扰的能力，而且不会因为土壤湿度发 生突变而造成检测不准确，因此不需要额外增加信 号稳定电路。
传感器原理与应用
1.1 湿度的表示方法
1．绝对湿度
单位体积的空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度（AH），它也指空气中水蒸气的
密度，其定义式为
mV V
（6-4）
式中， 表示被测空气的绝对湿度，单位是 g/L 或 mg/L； mV 表示被测空气中水蒸气的
质量，单位是 g 或 mg；V 表示被测气体的体积，单位是 L。
FDS100土壤水分传感器2.
土壤水分传感器⊙技术参数◆测量参数：土壤容积含水率◆单位：%( m3/m3)◆量程：0～100%◆探针长度：5.3cm◆探针直径：3mm◆探针材料：不锈钢◆密封材料：环氧树脂◆测量精度：±2%◆工作温度范围：-40℃～85℃◆工作电压：5～12V◆工作电流：21～26mA，典型值21mA◆测量主频：100Ｍhz◆输出信号：0～1.875V DC（电压信号）0～18.75mA（电流信号）◆测量稳定时间：2秒◆响应时间：＜1秒◆测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体◆电缆长度：1.5米 (标配)⊙外型规格⊙功能及特点（1）本传感器体积小巧化设计，携带方便，安装、操作及维护简单。
（2）结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。
（3）外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。
（4）土质影响较小，应用地区广泛。
（5）测量精度高，性能可靠，确保正常工作。
（6）响应速度快，数据传输效率高。
⊙适用范围适用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。
2⊙安装及操作方法1.线色说明红线： 5-12 V电源输入黄线：电压型号蓝线：电流型号黑线：地线附：单通道湿度传感器接线示意图：附：多通道（以三路湿度为例）湿度传感器接线示意图：2.操作说明（1）传感器有两种插用方法：①传感器竖插使用（见图1）：将传感器垂直90度插入被测土壤中，插入时3请勿摇晃传感器，以防传感器探针被压弯，损坏探针。
②多路传感器平插使用（见图2）：将传感器平行插入被测土壤中。
此方法用于多层土壤水分检测，插入时请勿摇晃传感器，以防传感器探针被压弯，损坏钢针。
（2）当感觉被测土壤里有硬块或异物时，请重新选择被测土壤位置，或将当前土壤中的硬块去除，然后再继续检测。
（3）操作注意事项：①测量前应选择密度均匀的土壤作为被测对象②请勿将传感器探针插入硬土块中，防止探针损坏③不可直接拽拉电缆将传感器移出土壤，应用手握住环氧树脂外包装移出被测土壤④使用完毕后，用毛刷扫除探针上的土尘，并用柔软的布擦干探针，保护湿度探头干净，增加使用寿命（图1）（图2）4⊙传感器的标定FDS-100传感器在土壤饱和含水率范围内具有良好的线性特征，用户可参考使用，如果要获得高精度的测量结果，需进行二次标定。
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数据应用
根据土壤湿度数据，指导灌溉、施肥等农业管理措施，提高作物产量和品质，同时节约水资源和肥料资源。
04
土壤湿度传感器维护与保养
定期检查
定期检查土壤湿度传 感器的外观，确保没 有明显的破损或变形 。
定期检查传感器的线 路连接，确保没有松 动或断路。
无线传输与远程监控
智能化与自动化
传感器集成更多的智能化功能，如自 动校准、自动报警等，降低人工干预 ，提高工作效率。
通过引入无线通信技术，实现对土壤 湿度数据的远程传输和实时监控，方 便用户随时随地了解土壤湿度情况。
应用领域拓展
01
02
03
精准农业
随着精准农业的发展，土 壤湿度传感器在农田灌溉 、作物生长监测等方面的 应用越来越广泛。
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汇报人： 2023-12-28
目录
• 土壤湿度传感器概述 • 土壤湿度传感器应用 • 土壤湿度传感器使用方法 • 土壤湿度传感器维护与保养 • 土壤湿度传感器发展趋势与展
望
01
土壤湿度传感器概述
土壤湿度传感器定义
01
土壤湿度传感器是一种用于测量 土壤中水分含量的装置，通常由 传感器探头和数据处理单元组成 。
电导率型
通过测量土壤的电导率 来推算土壤湿度，适用
于砂质土壤和粘土。
频率传输型
通过测量土壤的介电常 数来推算土壤湿度，适
用于各种土壤类型。
电阻型
通过测量土壤的电阻来 推算土壤湿度，适用于
砂质土壤和粘土。
热传导型
通过测量土壤的热传导 率来推算土壤湿度，适
用于各种土壤类型。
湿度传感器ppt课件
电容式湿度传感器
二、湿度及湿度传感器
1、湿度及其表示方法 2、湿度传感器及其特性参数 3、湿度传感器的分类
1、湿度及其表示方法
❖ 在自然界中，凡是有水和生物的地方，在 其周围的大气里总是含有或多或少的水汽。
❖ 大气中含有水汽的多少，表示大气的干、
湿程度，用湿度来表示，也就是说，湿度是 表示大气干湿程度的物理量。 ❖ 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相 对湿度。
2） 感湿特征量—相对湿度特性曲线
❖ 每一种湿敏元件都有其感湿特征量，如电 阻、电容、电压、频率等。
感湿特性曲线
❖ 湿敏元件的感湿特征量随 环境相对湿度变化的关系 曲线，称为该元件的感湿 特征量 —相对湿度特性曲 线，简称感湿特性曲线。
❖ 人们希望特性曲线应当在
全量程上是连续的，曲线
各处斜率相等，即特性曲
❖ 湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一
定比例关系的电量输出的器件式装置。
❖ 主要特性参数有：
①湿度量程 ②感湿特征量 ③灵敏度 ④湿度温度系数 ⑤响应时间 ⑥湿滞回线和湿滞回差
1) 湿度量程
❖ 保证一个湿敏器件能够正常工作所允许环 境相对湿度可以变化的最大范围，称为这 个湿敏元件的湿度量程。
❖ 湿度量程越大，其实际使用价值越大。理 想的湿敏元件的使用范围应当是0－100％ RH的全量程。
❖ 根 据 道 尔 顿 分 压 定 律 ， 空 气 中 压 强 P＝Pa 十 PV(Pa为干空气分压，PV为湿空气气压)和理想状 态方程，又可将相对湿度用分压表示： 相对湿度＝ (PV/PW)×100%RH 式中：PV一待测气体的水汽分压； Pw一 同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。
2、湿度传感器及其特性参数
K2O一Fe2O3湿度敏感器件的响应特性曲线
《湿度传感器》PPT课件
深圳市深新晖电子有限公司 湿度传感器
特点： 采用有机高分子材料的一种新型的湿度 敏感元件， 具有感湿范围宽，响应迅速，抗污染能力强， 无需加热清洗及长期使用性能稳定可靠等诸多特点。 湿度传感元件通过分布在底层电极之上的湿敏高分子， 形成湿度元件的电阻变化导致相关的湿度变化。
要求
掌握：湿度表示法 电解质湿度传感器 陶瓷湿度传感器 高分子湿度传感器
了解：湿度传感器的主要参数 湿度传感器的测量电路
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
硬件篇之十九湿度(土)传感器
湿度（土）传感器
湿度（土）传感器
城市绿化灌溉
随着改革开放我国经济 水平得到迅速的增长，人民 的生活水平日渐提高，然而 随之带来的环境问题也日趋 严重。城市建设要把绿化放 在第一位，那么给绿化管理 带来了一定的工作量，传统 的人工灌溉浪费大量人力、 物力和财力，如何科学管理， 提高工作效率呢？同学们想 一想怎样用湿度（土）传感 器来实现这一任务？
湿度（土）传感器
3、诺宝湿度（土）传感器原理
湿度(土)传感器的主要组成部分是 两个金属探头，通过水的导电性来测量 土壤里的水分比例。土壤里含水比例不 同，金属探头的导电性能也不一样。
湿度（土）传感器
诺宝湿度（土）传感器
湿度（土）传感器是 诺宝教育机器人中具有强 大功能的模拟传感器之一， 主要是用来检测土壤里的 湿度百分比，测量范围为： 0—100%（精度为1%）。
湿度（土）传感器
诺宝湿度（土）传感器组成
湿度（土）传感器探头 指示灯 传感器连接线
传感器连接线可与微电脑数字/模拟复用端口1-6连接，具体端口根据程序来定。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度（土）传感器
诺宝湿度（土）传感器的注意事项：
1、土壤中的金属离子含量对测量数 值有影响。不同土壤的导电性不同， 所以检测的湿度值也不同。 2、在多次检测同一土壤湿度的时候， 两探头距离需一致，否则所得值将 有误差。 3、在使用完后将传感器金属探头的 污垢洗去擦干，避免生锈。
湿度（土）传感器
农场灌溉
大面积的农业灌溉， 人工操作无非是件繁重的 作业，并且工作效率低。 利用湿度（土）传感器检 测土壤里的水分百分比， 当低于蔬菜等农作物的比 例时，打开喷水阀浇灌， 不单可以把人解脱出来做 其他事情，还提高了工作 效率。
土壤湿度传感器
第十一章土壤湿度传感器11.1 土壤湿度及其表示11.1.1土壤湿度土壤湿度，即表示一定深度土层的土壤干湿度程度的物理量，又称土壤水分含量。
土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约。
11.1.2土壤湿度传感器土壤湿度传感器又名土壤水分传感器，土壤含水量传感器。
土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。
与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的工具测量土壤容积含水量，主要用于土壤墒情检测以及农业灌溉和林业防护。
11.1.3 土壤湿度表示方法土壤湿度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100％。
也可以相当于土壤含水量与田间持水量的百分比，或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。
根据土壤的相对湿度可以知道，土壤含水的程度，还能保持多少水量，在灌溉上有参考价值。
土壤湿度大小影响田间气候，土壤通气性和养分分解，是土壤微生物活动和农作物生长发育的重要条件之一。
土壤湿度受大气、土质、植被等条件的影响。
在野外判断土壤湿度通常用手来鉴别，一般分为四级：（1）湿，用手挤压时水能从土壤中流出；（2）潮，放在手上留下湿的痕迹可搓成土球或条，但无水流出；（3）润，放在手上有凉润感觉，用手压稍留下印痕；（4）干，放在手上无凉快感觉，粘土成为硬块。
农业气象上土壤湿度常采用下列方法与单位表示：①重量百分数。
即土壤水的重量占其干土重的百分数(％)。
此法应用普遍，但土壤类型不同，相同的土壤湿度其土壤水分的有效性不同，不便于在不同土壤间进行比较。
②田间持水量百分数。
即土壤湿度占该类土壤田间持水量的百分数(％)。
利于在不同土壤间进行比较，但不能给出具体水量的概念。
③土壤水分贮存量。
指一定深度的土层中含水的绝对数量，通常以毫米为单位，便于与降水量、蒸发量比较。
土壤水分贮存量W（毫米）的计算公式为:W＝0.1·h·d·w。
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自动浇花装置
显示模块 传感器模块 主 控 芯 片
输入模块
电源模块
电机驱动模 块
水泵
二、分析任务：
湿度采集模块
土壤湿度传感器
工作原理
• 通过一个土壤湿度传感器采集土壤湿度并将数 据传给，并根据数值大小确定灯泡闪烁的快慢， 提醒主人浇水。
三、完成任务
• ()安装开发环境。
()硬件搭建。
()程序编写。
五、拓展思维：
希望将淘米水、洗菜
水等厨房废水收集利用起
来，用于浇花，且可令多
余的水自动流走。
把你的想法用
SolidWorks画出来，选择
合适的尺寸绘出部件图，
并装配。
; ; ; () { (, ); }
() { (); (, ); ();
(, );
();
} 如果要查看串口数据，加入();。
四、总结任务
自动浇花系统的优点：ຫໍສະໝຸດ ()节水 获取的湿度值较为客观，避免了主观上的不必要浇 水。 ()智能 不用人力。 ()可靠 客服利润主人长时间离开导致植物缺水的弊端。 ()在线 可以实现在线观察植物的水分环境。 ()大数据 可以统计植物的生长情况和水环境相关性数据。
机电工程系青年教师公开课
土壤湿度传感器
班级：机电（）
老师：练毅 年月日
任务引入： 、我国水资源利用情况:
、我国水资源利用特点
1 总量并不丰富，人均占有量更低。
2 地区分布不均，水土资源不相匹配。
3 时空分布不均，利用率低。
一、提出任务：
自动化灌溉系统 所谓的自动化控制灌溉即利用田间布设的 相关设备采集或监测土壤信息、田间信息和作 物生长信息，并将监测数据传到首部控制中心 ，在相应系统软件分析决策下，对终端发出相 应灌溉管理指令。