[实用新型]一种基于反馈补偿的湿度传感器及湿度检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤湿度检测领域，具体涉及一种基于反馈补偿的湿度传感器及湿度检测系统。

背景技术

土壤营养度和植物的生长有密切的关系，影响土壤营养度的因素有：水分、可溶性盐分、有机质含量、速效养分、土壤质地结构和孔隙率等，其中水分、可溶性盐分对植物生长的影响尤为突出，若此两种养分的量不足，很容易导致植物死亡或枯萎。

随着科学技术的进步，种植技术也得到了长足的发展，主要还是以种植人员的经验判断为准，按照种植经验对土壤进行水分或盐分的补充，但是人为判断毕竟存在主观性和误差性，植物的死亡率仍然居高不下。在此背景下，水分、盐分检测技术应运而生，通过这些技术人员可对加水量、加盐量等进行科学的判断。

现有技术中，通过驻波率测试土壤水分的方式已经广泛被大家使用，该方案为通过一组平行针插入土壤中，并向土壤中发射一定频率的信号，由于插入土壤中的平行针与传输线的阻抗不匹配，产生驻波，通过测试驻波率来测试出土壤中的阻抗，等效于土壤的介电常数，即可得到土壤的水分含量。如申请号为CN201410445644.1的专利文件公开了一种基于双频率交替激励的土壤含水率与电导率检测方法及检测装置，包括上位机、单片机、双频率正弦激励信号发生电路、土壤含水率检测控制电路、土壤含水率检测控制电路执行机构、土壤含水率检测电极、土壤含水率检测电路、土壤电导率检测电极、土壤电导率检测电路和A/D转换电路。

现有技术的不足之处在于，测量土壤含水量以及土壤含盐量的电路上均要连接检测电极，导致整体结构比较复杂，设备检测的功耗较大，并且一定程度上增加了生产成本；没有考虑土壤含盐量对土壤含水量检测的影响，导致最终测量得到的结果(土壤含水量)误差较大，无法真实反映土壤的湿度，对植物生长造成负面影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于反馈补偿的湿度传感器，以解决结构复杂、功耗较大、成本高、未考虑土壤含盐量对土壤含水量因素的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于反馈补偿的湿度传感器，包括：平行针、主控器、含水量检测芯片以及模拟开关，

所述平行针与所述模拟开关连接，用以根据所述主控器发出的脉冲信号进行土壤含盐量检测；

所述模拟开关，用以在完成土壤含盐量检测后，切换至所述含水量检测电路；

所述含水量检测芯片与所述模拟开关连接，用以进行土壤含水量检测；

所述主控器与所述模拟开关连接，用以根据测得的所述土壤含盐量生成第一反馈信息，并根据所述第一反馈信息对测得的所述土壤含水量进行校正。

上述湿度传感器，所述平行针为两个结构相同且相互平行设置的金属电极棒，两个所述金属电极棒的极性不一致。

上述湿度传感器，所述平行针上开设有匹配孔，所述匹配孔内放置有温度传感器，所述温度传感器与所述匹配孔固定连接。

上述湿度传感器，所述温度传感器与所述主控器连接，用以对土壤温度进行检测，根据测得的所述土壤温度生成第二反馈信息，并根据所述第二反馈信息对测得的土壤含盐量进行校正。

上述湿度传感器，所述模拟开关，还用以在通过所述第一反馈信息校正后，切换回对土壤含盐量进行检测的电路。

上述湿度传感器，所述脉冲信号的频率为1KHZ，用以通过所述平行针测得土壤电导率。

上述湿度传感器，所述主控器根据所述电导率计算获得所述土壤含盐量。

上述湿度传感器，所述含水量检测芯片包括信号发生器和驻波率检测电路，

所述信号发生器与所述模拟开关连接，用以向所述平行针发出频率为133MHZ的方波信号，形成驻波；

所述驻波率检测电路与所述模拟开关连接，用以检测所述平行针上驻波的驻波率。

上述湿度传感器，所述主控器根据所述驻波率计算获得所述土壤含水量。

一种土壤湿度检测系统，包括所述基于反馈补偿的湿度传感器。