一、土壤濕度傳感器簡介
土壤濕度傳感器又名：土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤含水量傳感器。主要用來測量土壤容積含水量，做土壤墑情監(jiān)測及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)。目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型，即頻域型和時域型。目前比較流行的是FDR型FDR（FrequencyDomainReflectometry）頻域反射儀是一種用于測量土壤水分的儀器，它利用電磁脈沖原理、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(shù)（ε），從而得到土壤容積含水量（θv），F(xiàn)DR具有簡便安全、快速準(zhǔn)確、定點(diǎn)連續(xù)、自動化、寬量程、少標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。是一種值得推薦的土壤水分測定儀器。
二、土壤溫度傳感器的輸出方式
按照電信號輸出類型進(jìn)行區(qū)分。我國市場上的土壤水分傳感器部分較老的模擬量輸出的型號目前還在市場上處于銷售的狀態(tài)，它們的輸出方式基本分為兩種。
1、電壓輸出型號：通常采用0.1到10V輸出，采用兩到三線數(shù)據(jù)線路作為輸出方式
2、電流輸出型號：電流輸出型號是比較常見的簡單方式，這種方式大多采用兩線制輸出方式。
按照接口類型進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)然由于某些行業(yè)的需要傳感器與一些特性形式的終端設(shè)備交流數(shù)據(jù)，所以前后出現(xiàn)了一下幾種借口方式
1、RS485串口型
2、RS232串口輸出
3、通用網(wǎng)線接口輸出
4、USB輸出方式
三、土壤濕度傳感器使用方法
1、快速測量法
選定合適的測量地點(diǎn)，避開石塊，確保鋼針不會碰到石塊之類堅(jiān)硬物體，按照所需測量深度刨開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，握緊傳感器體垂直插入土壤，插入時不可前后左右晃動，確保與土壤緊密接觸。一個測點(diǎn)的小范圍內(nèi)建議測多次求平均。
2、埋地測量法
垂直挖直徑大于20厘米的坑，深度按照測量需要，然后在既定深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖?，將坑填埋壓?shí)，確保與土壤緊密接觸。穩(wěn)定一段時間后，即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天、數(shù)月乃至更長時間按的測量和記錄。
四、土壤濕度傳感器液位傳感器的常用類型
關(guān)于土壤濕度傳感器液位傳感器的常用類型，目前市場上主要測量土壤濕度方法有中子衰減法、張力計(jì)測濕法、介電法速測法。中子衰減法測量土壤含水量高速運(yùn)動的快中子與物質(zhì)作用能改變方向和產(chǎn)生能量損失，變成慢中子，形成衰減，由于被測物中含水量不同產(chǎn)生的衰減亦不同，主要原因是水中含有氫原子，而中子對氫原子作用的損失遠(yuǎn)大于對其他原子作用的損失，這樣可以通過測定慢中子來測定土壤含水量，也就是通過衰減程度的大小來確定被測物質(zhì)中含水量的多少，中子土壤水分測試儀就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)而成。這個方法的優(yōu)點(diǎn)在于陜速準(zhǔn)確，但重要的是這種方法如果屏蔽不好，易造成射線泄漏，以致污染環(huán)境，危害人體健康，特別難以測量淺層土壤含水量，而淺層土壤含水量與作物生長關(guān)系密切，明顯隨灌溉、降雨、蒸發(fā)等的變化而變化，是土壤水分中最為活躍的部分，需要實(shí)時監(jiān)測，這就極大地限制了中子法的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，這種方法在發(fā)達(dá)圍家已被禁止使用壓力傳感器。
第一，利用土壤的介電特性來測量土壤含水量也是一種行之有效的、快速的、簡便的、可靠方法。對一定幾何結(jié)構(gòu)的電容式濕度傳感器，其電容量與兩極問被測物料的介電常數(shù)有正比關(guān)系。由于水的介電常數(shù)比一般物料的介電常數(shù)要大得多，所以當(dāng)土壤中的水分增加時，其介電常數(shù)相應(yīng)增大，測量時濕度傳感器給出的電容值也隨之上升，根據(jù)傳感器的電容量與土壤水分之間的對應(yīng)關(guān)系可測出土壤的水分。電容式濕度傳感器的特點(diǎn)是精度高、量程寬、可測的物料品種多，而且響應(yīng)速度也較快，可應(yīng)用于在線監(jiān)測實(shí)現(xiàn)自動化IJI壓力開關(guān)。
第二，張力計(jì)式土壤濕度傳感器是一種廣泛成功地用于某些土壤水分測量的傳感器。這種儀表有個多孔瓷頭，它通過充水的管子與真空表連接，該裝置插入土壤的鉆孔中，多孔瓷頭與土壤緊密帖合，真空表設(shè)在地面之上。用張力計(jì)來測量土壤含水量有很大的發(fā)展，它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)及原理都比較簡單，可以在線實(shí)時測量，而且可以確定水在土壤內(nèi)的流動方向和滲透深度，但它的缺點(diǎn)也很突出。它的測量范圍很大程度上受土質(zhì)的影響。對于粘土來說，由于其通氣性好，所以，即便是土壤水分負(fù)壓低于0-8Pa時，也可以用張力計(jì)來測量土壤的含水量。該方法所測量的是土壤水的吸力，需要依據(jù)土壤水分特征曲線來換算成土壤含水量，由于土壤水分能量關(guān)系非常復(fù)雜，呈非線性，且容易受到許多土壤理化特性的影響，即使對同一塊田，這一關(guān)系也十分復(fù)雜，使得用張力推求土壤含水量時極為困難，不方便，帶來較大誤差。該方法存在滯后和回環(huán)，影響其測量速度。由于以上缺陷的存在極大地限制了該方法的推廣應(yīng)用電子尺。