Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率監(jiān)測系統(tǒng)
名稱：土壤水分溫度電導(dǎo)率監(jiān)測系統(tǒng) 型號：Hydra 產(chǎn)地：美國
用途：Hydra可以同時(shí)測量出土壤體積含水量、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度三個(gè)參數(shù)。儀器可廣泛用于農(nóng)學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)、地球物理學(xué)及土木工程學(xué)的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域。儀器使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與探頭連接，數(shù)據(jù)可以下載到計(jì)算機(jī)上，下載后可以計(jì)算處更多的輔助參數(shù)。
測量原理：Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率通過發(fā)射高頻電磁波測量介電常數(shù)，從而可以計(jì)算出土壤水分含量和電導(dǎo)率。高頻電磁波同時(shí)測量被測物的電容和電導(dǎo)特性。電容特性反映土壤水分含量，電導(dǎo)特性反映土壤的含鹽量。溫度是通過標(biāo)定過的電熱調(diào)節(jié)器內(nèi)嵌在探頭中進(jìn)行測量。
土壤中土壤和空氣的介電常數(shù)很小，而水的介電常數(shù)很大。因此如果土壤水分含量增加，則反映土壤水分特性的電容部分（取決于真實(shí)介電常數(shù)）會相應(yīng)增加。通過利用適當(dāng)?shù)臉?biāo)定曲線關(guān)系，介電常數(shù)和水分的關(guān)系會直接表示出來。
純水，土壤顆粒，空氣具有很小的介電常數(shù)。日常生活中，自然界和人類會將鹽（例如：施肥等）溶解到土壤中的水中。這些溶解的鹽增加了土壤水中的電導(dǎo)特性。通過測量土壤的電導(dǎo)特性及電容特性的反應(yīng)，即可測得土壤的含鹽量。
濕地介電常數(shù)是一個(gè)很小的值，但它有很大的意義。它會受到土壤溫度的影響。通過對土壤溫度的測量可以有效的進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而消除溫度對測量的影響。
Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率傳感器具有3個(gè)主要組成部分，多芯電纜，測量頭，測量感應(yīng)針。纜線提供供電和數(shù)據(jù)傳輸。信號是直流電壓信號。測量頭包含必要的高頻電磁波（50MHz）發(fā)生裝置，同時(shí)接收反射回來的反映土壤電子特性的直流電壓信號。三芯線及中心的芯線組成了反映土壤電子特性的纜線。
技術(shù)規(guī)格：
DLight數(shù)據(jù)采集器：
模擬通道 | |
通道數(shù)量 | 4個(gè)單端通道 |
輸入類型 | 2芯，4~20 mA電流環(huán)路，或0~5V帶讀取DIP開關(guān) |
傳感器供電 | 24 VDC（低于硬件控制），12 VDC和5 VDC（固定） |
精度 | 0.01% |
分辨率 | 0.002% |
脈沖計(jì)數(shù) | |
輸入類型 | 脈沖 |
傳感器供電 | 5 VDC或12 VDC連續(xù) |
zui大速率 | 60脈沖/分鐘 |
串口 | |
輸入類型 | SDI-12 |
傳感器供電 | 5 VDC或12 VDC連續(xù) |
其他 | |
切換激發(fā)電壓 | 1個(gè)24V/5W用于4~20mA傳感器供電 |
供電 | 9.6~16VDC，待機(jī)7mA（遙感系統(tǒng)需外加電源） |
處理器 | 16位TI MSP430和雙16位dsPIC微處理器 |
板載內(nèi)存 | 內(nèi)置2GB內(nèi)存，外置2GB SD存儲卡 |
采樣間隔 | 1分鐘~24小時(shí) |
系統(tǒng)時(shí)鐘 | 精確度±1分鐘/月，閏年修正，溫度修正 |
非丟失性存儲 | 所有設(shè)置參數(shù)和時(shí)鐘通過鋰電池供電存儲 |
信息尺寸 | 典型6~340字節(jié) |
串口 | 1個(gè)RS-232，±5VDC，1200~115200波特率，USB 2.0 |
A/D轉(zhuǎn)換（0~5 VDC） | 21位分辨率，輸入阻抗10K ohm（小） |
通訊 | 1個(gè)RS-232，USB 2.0（兼容USB 1.0），可拔插2GB SD卡 |
D/A轉(zhuǎn)換（0~5 VDC） | 12位分辨率 |
工作環(huán)境 | -40~70℃，NEMA 4防護(hù)冷凝；鋁制封裝95%，非冷凝 |
尺寸 | 14.05×7.77×4.96厘米 |
Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率傳感器：
介電常數(shù) | |
測量范圍 | 1~80（1=空氣，80=蒸餾水） |
測量精度 | ±1.5%或0.2（典型蒸餾水） |
土壤水分 | |
測量范圍 | 0~飽和 |
測量精度 | 多數(shù)土壤±0.01 WFV，特殊土壤±0.03 |
電導(dǎo)率 | |
測量范圍 | 0.01~1.5 S/m |
測量精度 | ±2.0%或0.005 S/m（典型） |
溫度 | |
測量范圍 | -10~+55℃ |
測量精度 | ±0.1℃ |
電氣規(guī)格 | |
供電 | 9~20 VDC |
通訊協(xié)議 | SDI-12標(biāo)準(zhǔn)V1.2 |
電纜長度 | 標(biāo)準(zhǔn)7.6米，可延長到60米 |
功耗 | 空閑<1 mA，激活30 mA |
電纜接線 | 3芯：供電、接地和數(shù)據(jù) |
波特率 | 1200 |
工作環(huán)境 | |
工作溫度 | -10~+55℃，可延長到-30~+55℃ |
存儲溫度 | -40~+55℃ |
防水 | 探頭可以放入水中 |
物理參數(shù) | |
電纜 | 22AWG，防紫外，直埋 |
材質(zhì) | 探頭外殼PVC，探針為304不銹鋼 |
尺寸 | 長度12.4厘米×直徑4.2厘米 |
感應(yīng)區(qū)域 | 長度5.7厘米×直徑3厘米 |
重量 | 傳感器200克，電纜0.08公斤/米 |
