［目的］采用电桥法和称重法进行土壤含水量的试验研究和控制器设计。[方法]根据电桥法设计灌溉控制器的工作原理，通过电桥测量地面两端电阻值的变化，然后由电桥引起的电压变化。到了土壤抗性值的变化。大和算法处理以执行对土壤水分含量控制器的收集，控制和显示。[结果]控制性土壤水分的测量值随沙土中水分含量的增加而增加。常，当测量值为40％至80％时，它可以满足大多数植物的水需求。［结论］本研究设计的智能灌溉控制器可用于土壤水分的测量与控制。壤水分的测量包括土壤水分传感器的电容测量[1]，TDR测量[2]和光谱测量。些测量主要用于高精度的实验测量。于设备成本高，其实际应用意义不大。
切需要降低成本并提高性能，以满足普通农民的灌溉控制需求。场上大多数灌溉控制器主要是定时控制器[3]，可以为植物定时浇水。点是植物吸收的水量和从土壤中蒸发的量不仅与时间有关，而且还与环境温度，湿度，光强度，流速有关。气等都相关。水过多有时会出现浇水不足的问题，用户在使用过程中必须多次调整时间，这非常难以调整。者介绍了一种智能自动灌溉控制器，该控制器可用于办公室，休息室，走廊，阳台，花园和其他地方的灌溉。配备有DC12V控制端口，可以连接到DC 12V微型水泵。壤湿度传感器用于测量土壤阻力的变化。控制水泵的开和关来达到浇水的目的。控制器由外壳，控制电路板，土壤湿度传感器，水泵，螺钉，固定部件和几根电线组成。制电路板由4个数字管，按键开关，电容器电阻器，89C51微控制器，继电器，三极管，二极管和其他组件组成；土壤湿度传感器由2个紧固件，螺钉，2个金属零件和电线2件组成。属零件被两个固定零件夹在中间，金属零件之间有6 mm的间隙如图1所示，每块都连接到电线，并且相互独立，控制器使用电阻法检测土壤湿度，当土壤湿度传感器插入地面时，它将检测土壤中的水分。个金属部分之间土壤的电阻值，随着水分含量的减少，土壤中的导电离子减少，电阻值增加。分含量越高，土壤中存在的导电离子越多，电阻值越低。用此功能，电路可以检测到接地电阻的微小变化，然后将其从模拟电压信号转换为数字信号，并由单片机进行处理和放大，然后使用控制算法进行检测。调整，显示和切换土壤湿度。壤的实际水分含量[4]（即土壤水分）使用农业气象学中常用的表达土壤水分的方法-称量法[5]为土壤水分相对于其干重的百分比（％）。3显示土壤水分含量与控制器测得的参考值呈正相关。
着土壤水分的增加，相应的测量值也相应增加。用这种正相关关系，可以间接测量土壤湿度以控制泵的运行。壤的密度是水的两倍，并且土壤颗粒的空隙比水的空虚要大得多。称量法表示土壤水分时，显示值非常低，通常将土壤水分除以。是干燥，潮湿，潮汐和潮湿。[4]用手触摸地板时，感到凉爽的人被认为是干燥的，并且地板太干。时，植物处于缺水状态。显然是湿的，可以以任何形式压制。果没有水分，则认为是潮湿的。常，晴天时，植物根部的土壤水分可以达到该值。
适用于某些抗旱植物，例如兰花；用手挤压时没有水的浸出，并且有水分的痕迹。汐被认为是潮汐，它是大多数植物所需的水分含量。天的光合作用可以持续吸收水分。手挤压，水将被压湿。时，恒温阀芯植物的根部就会有一点。水现象不利于植物的生长。以看出，土壤实际水分值的表达会对使用者造成很大的误解。常，人们认为土壤非常潮湿并且水已经积累。
度应为100％，但土壤的实际湿度值可以在15％左右。此，不可能使用土壤的实际湿度值。研究反映了电压变化电阻值的微小变化，然后将其放大到100，000倍以上，以近似土壤的实际含水量，从而可以调整，测量和测量土壤湿度。接控制。制器程序流程的设计如图2所示。控制器加电时，它会自动执行初始化过程并执行系统错误自检，例如土壤湿度传感器。连接，水泵未连接，电路部件有问题。行键检测时，无需按键即可进行湿度控制和显示。检测到第一次按下该键时，进入下限的设置；当检测到第二次按键时，进入上限值的设定。检测到第三次按键时，进行设定值的控制和执行。继续循环。通用程序中已定义了一个初始值，以方便控制器的操作。先，固定控制器，将土壤湿度传感器插入土壤中进行灌溉，将毛细管和灌溉头连接至滴头，安装进水管和出水管。控制器水泵上加水，将过滤器连接到进水管的另一端，并给它加水。通常安装在花盆的中央，渗透直径约为30厘米。壤的湿度不仅可以通过控制器进行调节，还可以通过传感器与头之间的距离进行调节。灌。后打开电源开关，第一次按1键，数码管将显示下限湿度设置模式，按2、3和4键设置湿度值，然后第二次按1按钮，数码管将显示湿度上限设置模式。
样，按键2、3和4可用于调节湿度值。次按1键，恒温阀芯控制器将运行新设置的湿度范围以控制水泵的开和关。控制器连接到220 V AC，静态功耗小于50 mA，正常功耗约为800 mA。耗不是太大，非常适合在办公室，走廊，阳台，客厅等地方使用。验准备。
外部收集一定量的红土，腐殖质土壤，沙质土壤，1个小鳞片，称量范围为2 kg，精度为0.1 g，1个陶瓷皿，1个玻璃杯，1个电烤箱，1个铝板，2个铝箔，1个12 V开关电源，1个20 cm×30 cm的铜板，1包腐蚀性溶液，1台PCB气泡雕刻机，1台打印机，1台热转印机，1个烙铁，1根导线1，万用表，电子部件，螺钉，热转印纸和电线。量土壤湿度的实验方案。用图5中所示的实验电路进行测量，以确保每次都将土壤湿度传感器插入相同的深度，并记录数字管显示的土壤湿度值θj在每个控制器上。常，实验进行6至10次。中，m，M，m0为固定值，其他为变量，mx，θi，θj索引x，i，j为实验次数。研究进行了9个实验，每个实验中测得的结果列于表1中。据表1中的结果，绘制实际含水量与控制器测量值之间的关系（图6）。图6中可以看出，在算法处理之后，θ到θj的转换也与正相关一致。制器土壤水分测量值将随沙土中水分含量的增加而增加，而没有跳跃或减少。实验过程中，发现当称量实际水分含量时达到13.3％，控制器显示的测量值达到100％以上，并且土壤中出现水。此，对于控制器而言，总测量值在40％到80％之间可以满足大多数工厂的水需求，显示的测量值的放大倍数是为了使用户更容易接受，并且测量结果不会出现抖动和漂移。着土壤含水量的减少，它会减少。究验证了控制器原理的理论推导，算法的实现和实验论证，验证了土壤含水量与土壤直流电导率具有良好的线性关系。此基础上，通过电桥法得出的电压变化值也可以反映出土壤含水量与直流电压之间的正相关关系，但信号非常微弱，需要放大处理。此，测量土壤电导率的方法确实可以测量土壤水分的变化。该控制器测量沙土的水分时，表明当测量值达到约100％时，沙土开始蓄水，测量值占土壤水分的40％至80％。壤比较合适。制。高精度土壤湿度传感器相比，本研究中设计的灌溉控制器的精度要低得多，这主要是由于温度，土壤粒径，土壤质量等因素造成的。传感器头插入深度和地板松动程度。壤本身是混合物。测量过程中，许多变量似乎会影响测试结果，因此需要提高控制器的精度。以通过基于传感器测量原理设计不同的实验方案来进行改进。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com