土壤水分、溫度、電導(dǎo)率傳感器

土壤水分、溫度、電導(dǎo)率傳感器  型號5TE
概述  
5TE傳感器可測定土壤水分含量、電導(dǎo)率和溫度，震蕩頻率為70MHz。通過測定土壤的介電常數(shù)來確定含水量。三叉狀探針基部的熱敏電阻測定土溫，電導(dǎo)率通過其中兩根探針表面中部的螺絲測量。 背景 2006年，Decagon結(jié)合EC-5和ECH2O-TE研發(fā)了5TE。5TE應(yīng)用與ECH2O-TE相同的理論基礎(chǔ)，也可以同時(shí)測定土壤測定水分含量、電導(dǎo)率和溫度。區(qū)別之處在于5TE采用不銹鋼螺絲測定電導(dǎo)率，而ECH2O-TE 采用的是鍍金痕線。相比而言，5TE的設(shè)計(jì)更加堅(jiān)固和耐腐蝕。另外，5TE對介電常數(shù)采用5點(diǎn)校準(zhǔn)，比 ECH2O-TE更加精準(zhǔn)。  

測定理論  
  體積含水量5TE通過電磁場原理測定周圍介質(zhì)的介電常數(shù)。傳感器提供70MHz的振蕩電磁波，根據(jù)介質(zhì)的介電常 數(shù)對傳感器充電。儲存的電量與土壤介電常數(shù)和體積含水量成正比。5TE的微處理器測量充電量并輸出介 電常數(shù)值。 溫度 5TE采用安裝在表面的熱敏電阻測定溫度。它位于叉狀探針基部的黑色塑料外殼下面，靠近其中的一個(gè)探針，測定該探針表面的溫度。5TE一般情況下輸出的是單位是°C，除非在ECH2O DataTrac 或ECH2O Utility 程序中的參數(shù)文件（preferences file）中進(jìn)行了其它規(guī)定。 應(yīng)當(dāng)注意的是，如果探針基部黑色的塑料外殼處于陽光的直射下，溫度讀數(shù)會很高。同時(shí)，陽光直射也會嚴(yán)重影響傳感器的使用壽命。建議安裝傳感器時(shí)不要將塑料外殼部分暴露在陽光下。  

電導(dǎo)率  
電導(dǎo)率(EC)是用來表征物質(zhì)對電流傳導(dǎo)能力的指標(biāo)，可以以此推斷溶液中極性分子的含量。電導(dǎo)率的測定是通過對兩個(gè)電極施加變換的電流，測定電極間的阻抗獲得的。電導(dǎo)率等于阻抗的倒數(shù)乘以單位常數(shù) （電極間距離 /電極面積）。5TE使用雙探針陣列測定EC，該陣列位于其中兩個(gè)叉狀探針的不銹鋼螺絲上。 皮膚上的微量油脂接觸到螺絲后會的影響EC的測定精度。如果發(fā)生了上述情況，請參考手冊Z后的清 潔部分對螺絲進(jìn)行清潔。5TE測定的是周圍介質(zhì)的體積電導(dǎo)率（bulk EC）。bulk EC出廠時(shí)的校準(zhǔn)值保證了 在0~7dS/m的電導(dǎo)率范圍內(nèi)精度為±10%。這一精度范圍*大多數(shù)的野外、溫室及苗圃測定。但含鹽量高的土壤電導(dǎo)率會大于上述標(biāo)定范圍。5TE的測定范圍可達(dá)23.1 dS/m bulk EC，當(dāng)bulk EC大于7 dS/m 時(shí)，需要用戶自行校準(zhǔn)。另外，大于7 dS/m時(shí)，EC的測定對電極表面的油脂非常敏感。如果你要測定鹽漬 土，請務(wù)必閱讀手冊Z后的傳感器清潔章節(jié)。  
數(shù)采通訊  
當(dāng)激發(fā)電壓開啟時(shí)，5TE開始測定。50ms的激發(fā)時(shí)間內(nèi)，3個(gè)測定參數(shù)以ASCII碼輸入數(shù)采。1200波特率 8位異步連續(xù)輸出，無奇偶性，一個(gè)停止位。電壓范圍是0-3.6V，晶體管邏輯電路。測定間隔內(nèi)要斷電。ASCII 數(shù)據(jù)串內(nèi)使用空格分隔三個(gè)參數(shù)。數(shù)據(jù)串以回車結(jié)束。個(gè)數(shù)值是原始介電常數(shù)，第二個(gè)是原始電導(dǎo)率值，第三個(gè)是原始溫度值。下面的內(nèi)容說明了原始值如何轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)單位的值。  




測量精度表觀介電常數(shù)（εa）：±1εa（無單位）從1   - 40（土壤范圍），±15％從40 - 80  
土壤體積含水量（VWC）：使用Topp方程：溶液電導(dǎo)率<10 dS / m的礦質(zhì)土壤中典型的±0.03 m3 / m3（±3％VWC）使用介質(zhì)特異性校準(zhǔn)，在任何多孔介質(zhì)中±0.01 - 0.02 m3 / m3（±1-2％VWC）  
電導(dǎo)率（EC）：從0到7 dS /   m的±10％，用戶校準(zhǔn)大于7 dS / m  
溫度：±1°C  
精度說明εa：0.1εa為1-20，<0.75εa為20-80  
VWC：0.0008m 3 / m 3（0.08％VWC），0至50％VWC  
EC：0.01dS / m，從0至7dS / m，0.05dS / m，從7至23.1dS   / m  
溫度：0.1℃  
測量范圍εa：1（空氣）?80（水）  
EC：0-23dS   / m（本體）  
溫度：-40 -   60°C *  
測量時(shí)間150 ms  
傳感器類型VWC：頻域  
EC：兩個(gè)探頭設(shè)計(jì)  
溫度：熱敏電阻  
輸出RS232（TTL），SDI-12 ，RS485  
操作環(huán)境 -40°至60℃*  
電源要求3.6 - 15   VDC，0.3 mA靜態(tài)，在150 ms測量期間為10   mA  
電纜長度傳感器標(biāo)配5米電纜。可提供定制電纜長度。Z大電纜長度為75 m。  
電纜連接器類型3.5 mm“立體聲”插頭，或剝線鍍錫導(dǎo)線（3）  
傳感器尺寸10cm×3.2cm×0.7cm