專利名稱：數字式土壤水份測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于測量土壤水份的儀器。主要用于野外實時土壤水份的測量。
技術背景在以往的常規地面調查工作中，大量的土壤水份的測量是采用取土樣，稱重烘干法，這需要大量的采樣，在實驗室對樣品進行稱重、烘干、計算工作，使得到數據的周期較長。目前采用儀器測量的有微波介電常數水份測量儀，可以隨地實時測量，但是由于測量儀器的價格昂貴，難以得到廣泛使用。
本實用新型的目的在于克服上述測量方法的不足，提供一種易于攜帶，操作方便，測量較準，成本較低，可實時進行土壤水份測量，并根據需要，以不同的表達方式輸出結果。
發明內容
為達到上述的目的，本實用新型采用如下技術方案。
本實用新型采樣部分采用電阻測量原理。當探針頭插入土壤時，探針的兩個電極間的土壤成為一個電阻，由于土壤含水量的不同，其反應在探測電極間的電阻值也不同，其數值隨土壤中水份的增大而減小。由探頭得到的弱信號值經放大電路將信號放大后，得到的模擬電壓值通過A/D轉換后的數字信號進入單片計算機，進行數據擬合校正計算，得到的測量結果可以重量百分比、體積百分比或田間持水量的表達方式之一，在數字顯示器顯示出來，并將結果儲存在計算機系統的數據存儲器中，為了在關電后數據得以保存，存儲選用EEPROM集成電路芯片。儀器設有一個RS-232串行接口，用于將儀器內的測量數據輸出至便攜式筆記本或臺式計算機，以便于進行相關的后處理工作。
本實用新型體積小，攜帶方便，實時測量，數字顯示，操作簡便，成本不高，適于大量的野外土壤水份測試工作使用。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型的硬件構成系統框圖。
圖3是本實用新型實施例的電路圖。
圖4是本實用新型實施例的操做程序流程圖。
具體實施方式
在圖1中，1.不銹鋼探針頭，2.操作按鍵，3.電路板，4.數字顯示器，5.RS-232串行口，6.電源開關，7.儀器外殼。
本實用新型實施例中，探針頭得到的信號由圖3中的J3進入T2、R10、R13和U20、R8、R11、R14、R15構成的電路進行放大，得到0～5V的模擬電壓值，通過U8做A/D轉換，數字信號由數據總線進入單片機CPU電路U14，并根據儀器校正公式對數據做相應的計算，得到的結果，送入由U17、U19和R9構成的顯示驅動電路，由LED數碼器L1～L3顯示。同時測量結果存入EEPROM芯片U12，當數據存儲量已滿時，會給出顯示提示，需及時傳出數據，清零存儲空間。U21為RS-232輸出接口電路。U25與D1、R19～R21構成電源管理電路，當儀器供電電壓偏低時，可給出顯示提示。
權利要求1.一種數字式土壤水份測量儀，由探頭、信號放大電路、單片機等組成，其特征是一個不銹鋼探頭與信號放大電路的輸入端聯接；信號放大電路的輸出端與A/D轉換電路的輸入端聯接；A/D轉換電路的輸出端，與一個將不銹鋼探頭測得的信號進行處理的中央處理器輸入端聯接；中央處理器分別與數據存儲器、操作按鍵電路、數據顯示器聯接。
2.根據權利要求1所述的數字式土壤水份測量儀，其特征是中央處理器有一個提供存儲數據外傳的RS-232串行接口。
專利摘要本實用新型提供了一種數字式土壤水份測量儀器。包括不銹鋼探針頭，信號放大電路，單片計算機系統電路，具有數字顯示器，儀器備有一個RS－232串行口。本實用新型的單片計算機系統可實現對測量數據的校正，根據需要，計算得出不同土壤水份表達方式的結果，由數字顯示器顯示，測量數據儲存在儀器內，可通過RS－232串行口輸出至通用的便攜式筆記本或臺式計算機。儀器成本低，操作簡便，適用于大量的野外土壤水份測試工作。
文檔編號G01N27/12GK2722245SQ20042000733
公開日2005年8月31日 申請日期2004年3月19日 優先權日2004年3月19日
發明者王長耀, 楊習榮 申請人:中國科學院遙感應用研究所, 王長耀, 楊習榮