專利名稱：一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于溫室土壤水分監測技術領域，尤其是涉及一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀。
背景技術：
隨著人口增長和經濟的發展，水資源在世界范圍內已成為稀缺資源，目前水資源短缺現象日益嚴重，已經引起世界各國的重視。并且，水資源的狀況和利用水平已經成為評價一個國家和一個地區經濟能否持續發展的重要指標。作為水資源最大用戶的農業用水， 高效用水已經成為當今世界關注的焦點問題。土壤墑情是指農作物主要根系活動層內的土壤水分狀況，是農業抗旱、水資源合理配置的重要依據。它是最重要和最常用的土壤信息。它是科學地控制調節土壤水分狀況進行節水灌溉、實現科學用水和灌溉自動化的基礎，是抗旱減災工作中最重要的信息。而快速、準確地測定農田土壤水分，對于探明作物生長發育期內土壤水分盈虧，以便做出灌溉、 施肥決策或排水措施等具有重要意義。因此，在各種農業水土工程管理、農業試驗、農業氣象、灌溉管理和旱情監測中，都離不開對土壤墑情的監測。但長期以來，由于缺乏對早作區水情、墑情、節水技術等信息的及時了解，旱作農業的生產以經驗性活動為主，導致水土資源得不到合理的開發利用，不僅使我國水資源短缺的問題進一步加劇，而且引發了嚴重的生態環境問題。土壤墑情通常用土壤濕度(土壤含水量)或土壤水張力(負壓)來表示，而土壤含水量則是隨時間變化的，其墑情信息的采集必須是動態的、實時的，須多次測定。這就需要能夠實時監測土壤含水量變化的儀器來獲得連續的土壤墑情信息。傳統的人工測量方法費時、費力不說，測量的結果還有待斟酌，人為干擾的因素較大。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其結構簡單、設計合理、使用方便，自動化程度高，工作可靠、精度高，成本低，適應性強。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于包括微處理器電路和給各用電單元供電的電源電路，所述微處理器電路的輸入端接對分析儀進行參數設置的參數輸入電路和信號調理電路，所述信號調理電路的輸入端接對溫室土壤水分信號進行實時采集的多個傳感器，所述信號調理電路對傳感器所采樣溫室土壤水分信號進行放大、濾波和A/D轉換處理后輸出給微處理器電路，微處理器電路對信號調理電路處理后的信號進行分析計算并輸出相應的控制信號給接在微處理器電路輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時顯示的液晶顯示電路、對溫室土壤水分信息超標進行指示和鳴笛報警的指示燈及鳴笛報警電路以及通信電路，通信電路接收微處理器電路處理后的溫室土壤水分信息并傳輸給接在通信電路輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時保存及顯示的上位機在線分析系統。[0006]上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述電源電路由交直流轉換電路和充電電池構成。上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述傳感器為溫度傳感器和濕度傳感器。上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述微處理器電路為單片機89C51。上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述液晶顯示電路為基于SED1335液晶控制器的液晶顯示電路。上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述通信電路為短距離無線通信電路。上述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述短距離無線通信電路為ZigBee無線通信電路。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、本實用新型采用單片機89C51為微處理器，由溫度傳感器和濕度傳感器做為信號輸入部分，液晶顯示電路和上位機在線分析系統做為信號輸出部分，配合外圍電路構成， 不僅結構簡單，加工制作方便而且使用操作簡便。2、本實用新型根據采集溫室中現場環境因子，如空氣溫度/濕度、地溫和土壤水分，將數據實時處理，并在液晶顯示器和上位機在線分析系統上予以實時顯示，當土壤墑情存在異常時，給予報警，還能在上位機在線分析系統上做存儲，便于工作人員的查看，自動化程度高，工作可靠、精度高。3、本實用新型的實現成本低且可進行二次開發，適應性強，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路框圖。附圖標記說明1-電源電路； 2-傳感器；2-1-溫度傳感器；2-2-濕度傳感器；3-信號調理電路；4-微處理器電路；5-參數輸入電路；6-液晶顯示電路；7-指示燈及鳴笛報警電路；8-通信電路； 9-上位機在線分析系統。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括微處理器電路4和給各用電單元供電的電源電路1， 所述微處理器電路4的輸入端接對分析儀進行參數設置的參數輸入電路5和信號調理電路 3，所述信號調理電路3的輸入端接對溫室土壤水分信號進行實時采集的多個傳感器2，所述信號調理電路3對傳感器2所采樣溫室土壤水分信號進行放大、濾波和A/D轉換處理后輸出給微處理器電路4，微處理器電路4對信號調理電路3處理后的信號進行分析計算并輸出相應的控制信號給接在微處理器電路4輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時顯示的液晶顯示電路6、對溫室土壤水分信息超標進行指示和鳴笛報警的指示燈及鳴笛報警電路 7以及通信電路8，通信電路8接收微處理器電路4處理后的溫室土壤水分信息并傳輸給接在通信電路8輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時保存及顯示的上位機在線分析系統 9。如圖1所示，本實施例中，所述電源電路1由交直流轉換電路和充電電池構成。所述傳感器2為溫度傳感器2-1和濕度傳感器2-2。所述微處理器電路4為單片機89C 51。 所述液晶顯示電路6為基于SED1335液晶控制器的液晶顯示電路。所述通信電路8為短距離無線通信電路。所述短距離無線通信電路為ZigBee無線通信電路。本實用新型的工作原理及工作過程是將本實用新型置于需要測量土壤水分的溫室中，系統開啟后，電源電路1給各用電單元開始供電，首先通過參數輸入電路5對分析儀參數進行設置，如墑情參量超出閾值設置等，傳感器2對測量環境中的土壤信息和空氣信息中的溫度和濕度進行采集，由信號調理電路3對所述傳感器2實時所輸出的信號進行放大、濾波和A/D轉換處理，再由微處理器電路4對信號調理電路3處理后的信號分析計算， 同步發送至液晶顯示電路6進行信息的實時顯示，并經由通信電路8將土壤信息和空氣信息發送至上位機在線分析系統9進行實時顯示和保存，如果微處理器電路4計算得到的墑情參量超過了預先設置的超標閾值，則微處理器電路4驅動指示燈及鳴笛報警電路7根據預先設置好的報警閾值和報警方式發出報警信號。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于包括微處理器電路 (4)和給各用電單元供電的電源電路(1)，所述微處理器電路(4)的輸入端接對分析儀進行參數設置的參數輸入電路( 和信號調理電路(3)，所述信號調理電路C3)的輸入端接對溫室土壤水分信號進行實時采集的多個傳感器O)，所述信號調理電路C3)對傳感器( 所采樣溫室土壤水分信號進行放大、濾波和A/D轉換處理后輸出給微處理器電路，微處理器電路(4)對信號調理電路( 處理后的信號進行分析計算并輸出相應的控制信號給接在微處理器電路(4)輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時顯示的液晶顯示電路(6)、對溫室土壤水分信息超標進行指示和鳴笛報警的指示燈及鳴笛報警電路(7)以及通信電路(8)， 通信電路(8)接收微處理器電路(4)處理后的溫室土壤水分信息并傳輸給接在通信電路 (8)輸出端并對溫室土壤水分信息進行實時保存及顯示的上位機在線分析系統(9)。
2.按照權利要求1所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述電源電路(1)由交直流轉換電路和充電電池構成。
3.按照權利要求1所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述傳感器( 為溫度傳感器(2-1)和濕度傳感器(2-2)。
4.按照權利要求1所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述微處理器電路(4)為單片機89C51。
5.按照權利要求1所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述液晶顯示電路(6)為基于SED1335液晶控制器的液晶顯示電路。
6.按照權利要求1所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述通信電路(8)為短距離無線通信電路。
7.按照權利要求5所述的一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，其特征在于所述短距離無線通信電路為ZigBee無線通信電路。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測量溫室土壤水分的實時在線分析儀，包括微處理器電路和給各用電單元供電的電源電路，微處理器電路的輸入端接參數輸入電路和信號調理電路，信號調理電路的輸入端接多個傳感器，信號調理電路對傳感器所采樣溫室土壤水分信號進行放大、濾波和A/D轉換處理后輸出給微處理器電路，微處理器電路對信號調理電路處理后的信號進行分析計算并輸出相應的控制信號給接在其輸出端的液晶顯示電路、指示燈及鳴笛報警電路以及通信電路，通信電路接收微處理器電路處理后的信息并傳輸給接在其輸出端對信息進行實時保存及顯示的上位機在線分析系統。本實用新型結構簡單、設計合理、使用方便，自動化程度高，精度高，成本低，適應性強。
文檔編號G01N33/24GK201935911SQ20102066728
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月18日 優先權日2010年12月18日
發明者楊金銘, 蒙海英 申請人:西安聯友電子科技有限公司