[发明专利]一种过滤器型土壤墒情传感器的制作及标定方法

权利要求书

1.一种过滤器型土壤墒情传感器，其特征在于，其结构是在外径圆筒形过滤器(2)内填满硅藻土(1)，在硅藻土(1)中心插入圆杆电极(3)，在圆杆电极(3)顶端和圆筒形过滤器(2)上端各焊接引线(4)，并与测量电路(5)连接；其中，圆杆电极采用不锈钢针；过滤器采用1CR18NI9TI不锈钢粉末按2μm孔径压制成型，可达到陶土效果，且耐腐蚀，可塑性强。

2.一种权利要求1所述过滤器型土壤墒情传感器的制作方法，其特征在于，其制作步骤：

1)清洗硅藻土和过滤器，尽量减少杂质影响；

2)用电子秤称6g重量的硅藻土放入纸杯，用纯净水稀释至半杯；将不锈钢圆筒形过滤器下半部用O型圈密封，并与真空泵连接，从圆筒形过滤器上面倒入稀释后的硅藻土溶液；然后启动真空泵，快速抽离硅藻土溶液中的水和空气，从而在圆筒形过滤器中形成具有一定密度且分布均匀的硅藻土溶质；

3)将圆杆电极(3)插入到圆筒形过滤器(2)里的硅藻土溶质中，并保持与过滤器同轴；采用激光焊接引线(4)，一根引线的一端与电极焊接，另一端与测量电路(5)连接，另一根引线的一端与圆筒形过滤器外壳上端焊接，另一端与测量电路(5)连接，形成测定回路；用密封胶充填过滤器型土壤墒情传感器的各封口；完成过滤器型土壤墒情传感器的制作；

4)所述测量电路包括升降压芯片tps63030、AD736交直流转换芯片、8038交直流转换芯片、放大电路OP07以及通过串联接入的过滤器型传感器和精密取样电阻组成；其中3.3v电源连接升降压芯片tps63030，升降压芯片tps63030输出DC 5V；DC 5V s一路与AD736交直流转换芯片连接；另外一路与升压dcdc(0509s)电路连接，输出DC 9V，DC 9V与8038交直流转换芯片连接，输出交流1.5V，交流1.5V与放大电路OP07、过滤器型传感器和精密取样电阻串联；然后取样电阻与AD736交直流转换芯片连接；具体测试过程是，将3.3v电源经升降压芯片tps63030变DC 5V，其一路用于AD736交直流转换芯片的供电；另外一路会通过升压电路dcdc0509s变成DC 9V，最终通过8038交直流转换芯片变成交流1.5V信号；通过放大电路OP07的跟随增强驱动效应，串联接入过滤器型传感器和精密取样电阻，取样电阻的交流电压信号通过AD736交直流转换芯片变成直流电压信号，进行检测；当过滤器型土壤墒情传感器埋入到土壤中后，其硅藻土(1)通过圆筒形过滤器(2)与土壤中的水分发生交换，硅藻土的导电性能随着湿度的变化会发生显著变化，与其串联的取样电阻上的交流信号相应的将会发生显著变化，由此可通过检测取样电阻的电压值反映土壤含水率的变化。

3.根据权利要求2所述过滤器型土壤墒情传感器的制作方法，其特征在于，过滤器型土壤墒情传感器早期是对流经过滤器型土壤墒情传感器和取样电阻的直流信号进行检测，但在土壤湿度大时，上电后进入稳定状态所需时间很长，功耗大，电极腐蚀严重，测量精度不高；改为交流测量，以上问题得以解决；但交流信号不利于数据卡直接读取，所以通过交直流转换芯片，将经过取样电阻的交流信号转为直流后进入数据卡采样。