精立Keanley KLS-3150土壤濕度/溫度/電導(dǎo)率傳感器介紹

用戶手冊(cè)

由北京精立出品的KLS-3150是一款集成了土壤體積含水量、溫度與體積電導(dǎo)率三項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)測(cè)量功能的一體化傳感器，其設(shè)計(jì)旨在為農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及科學(xué)研究提供長(zhǎng)期、穩(wěn)定且可靠的原位土壤數(shù)據(jù)。

一、 核心功能與測(cè)量原理

該傳感器的核心技術(shù)基于介電阻抗測(cè)量法。與傳統(tǒng)的TDR或普通電容式傳感器不同，它采用高頻射頻信號(hào)（工作頻率為70MHz），通過分析電磁波在土壤介質(zhì)中傳播時(shí)的能量存儲(chǔ)（實(shí)部介電常數(shù)）與能量損失（虛部介電常數(shù)）特性，來(lái)精確求解土壤的表觀介電常數(shù)。這一方法能有效剝離土壤中鹽分、質(zhì)地和溫度等因素對(duì)濕度測(cè)量造成的干擾，從而提升核心參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。

體積含水量測(cè)量：傳感器向探針發(fā)射高頻振蕩波，其充電時(shí)間與周圍介質(zhì)的介電常數(shù)成正比。由于水的介電常數(shù)遠(yuǎn)高于土壤中其他組分，介電常數(shù)的變化可直接反映土壤含水量的變化。內(nèi)置微處理器通過特定的校準(zhǔn)方程，將測(cè)得的原始介電值轉(zhuǎn)換為體積含水量值。

溫度測(cè)量：采用集成在PCB板并靠近探針根部的小型熱敏電阻進(jìn)行測(cè)量。這種設(shè)計(jì)優(yōu)化了傳感器在被完全埋設(shè)時(shí)的熱響應(yīng)速度與精度，能夠快速跟蹤土壤溫度的變化。

體積電導(dǎo)率測(cè)量：通過向傳感器電極施加交流電并測(cè)量其間的電阻，再結(jié)合電極的電池常數(shù)，計(jì)算出土壤的體積電導(dǎo)率。該參數(shù)可用于評(píng)估土壤中的鹽分含量以及離子濃度。

二、 土壤傳感器規(guī)格參數(shù)

三、 物理結(jié)構(gòu)與安裝設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)尺寸： 傳感器主體結(jié)構(gòu)緊湊，探針長(zhǎng)度小于5厘米，便于安裝并減少對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞。

材質(zhì)與防護(hù)： 傳感器主體采用堅(jiān)固的環(huán)氧樹脂封裝，能夠耐受野外惡劣環(huán)境，并保證了長(zhǎng)期的物理與化學(xué)穩(wěn)定性。

抗干擾設(shè)計(jì)： 電纜內(nèi)部集成鐵氧體磁芯，能有效抑制由電纜引入的外部電磁噪聲，確保信號(hào)純凈。

電纜與連接： 標(biāo)準(zhǔn)配置5米長(zhǎng)電纜，采用3針插頭連接，便于與數(shù)據(jù)采集器對(duì)接。

四、 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與可靠性

該傳感器通過精密的制造工藝和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，顯著降低了不同傳感器個(gè)體之間的測(cè)量變異，實(shí)現(xiàn)了良好的互換性，用戶無(wú)需為每個(gè)傳感器進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn)。此外，該產(chǎn)品支持使用獨(dú)立的精度驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，用戶可通過定期校驗(yàn)確認(rèn)傳感器性能是否處于標(biāo)稱范圍內(nèi)，這一功能為數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期可信度提供了重要保障。其堅(jiān)固的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的測(cè)量算法，共同確保了在復(fù)雜田間條件下長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的穩(wěn)定運(yùn)行壽命。