一、原理
大家知道,土壤水分受土壤孔隙的毛管引力和土粒的分子引力作用,使水處于負(fù)壓(吸力)狀態(tài),土壤吸力愈大,含水量愈??;土壤吸力愈小,含水量愈多。負(fù)壓式土壤濕度計(張力計)就是測定這種土壤吸力(或稱土壤基質(zhì)勢)的儀器。土壤水吸力傳感器在這種儀器基礎(chǔ)上制成。
土壤水吸力傳感器由陶土頭、壓阻傳感器等部件組成(見圖)。陶土頭是儀器的感應(yīng)部件,具有許多細(xì)小的孔隙,陶土頭被水侵潤后,在孔隙中形成一層水膜。當(dāng)充滿水而且密封的土壤濕度計插入水分不飽和土壤時,水膜便與土壤水連結(jié)起來,使儀器內(nèi)部的水產(chǎn)生負(fù)壓。壓阻式傳感器將負(fù)壓力轉(zhuǎn)換成電訊號,且二者呈線性關(guān)系。這樣,傳感器測得的電壓可轉(zhuǎn)換成負(fù)壓,就是土壤水吸力。
儀器具有結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度較高,使用方便等優(yōu)點,可以定位連續(xù)測定土壤水分吸力,及時反映土壤水分動態(tài)變化。為灌溉、排水、調(diào)節(jié)作物生長提供必要的科學(xué)根據(jù)。
傳感器電特性參數(shù)
供電電源:恒流源 1.5~2mA
或10VDC(大10VDC)
零點偏置:小—30,標(biāo)準(zhǔn)0,大+30mV
零點漂移(0~50℃):±2.0mV
線性度:標(biāo)準(zhǔn)±0.25% 大±1.0%Span
重復(fù)性與遲滯:±0.15%Span
反應(yīng)時間:大1.0ms
輸入阻抗:5.0KΩ
輸出阻抗:5.0KΩ
全年漂移:±0.5%Span
工作環(huán)境:—40℃~+85℃
儲存溫度:—55℃~+100℃
滿量程輸出:平均225mV,低165mV,高285mV
過載特性:45psi
接線: 1 電源(+)——蘭色線
2 信號輸出(-)——紅色線
3 電源(-)—— 綠色線
4 信號輸出(+)——黃色線