土壤水分、温度、电导率传感器

土壤水分、温度、电导率传感器  型号5TE
概述  
5TE传感器可测定土壤水分含量、电导率和温度，震荡频率为70MHz。通过测定土壤的介电常数来确定含水量。三叉状探针基部的热敏电阻测定土温，电导率通过其中两根探针表面中部的螺丝测量。 背景 2006年，Decagon结合EC-5和ECH2O-TE研发了5TE。5TE应用与ECH2O-TE相同的理论基础，也可以同时测定土壤测定水分含量、电导率和温度。区别之处在于5TE采用不锈钢螺丝测定电导率，而ECH2O-TE 采用的是镀金痕线。相比而言，5TE的设计更加坚固和耐腐蚀。另外，5TE对介电常数采用5点校准，比 ECH2O-TE更加精准。  

测定理论  
  体积含水量5TE通过电磁场原理测定周围介质的介电常数。传感器提供70MHz的振荡电磁波，根据介质的介电常 数对传感器充电。储存的电量与土壤介电常数和体积含水量成正比。5TE的微处理器测量充电量并输出介 电常数值。 温度 5TE采用安装在表面的热敏电阻测定温度。它位于叉状探针基部的黑色塑料外壳下面，靠近其中的一个探针，测定该探针表面的温度。5TE一般情况下输出的是单位是°C，除非在ECH2O DataTrac 或ECH2O Utility 程序中的参数文件（preferences file）中进行了其它规定。 应当注意的是，如果探针基部黑色的塑料外壳处于阳光的直射下，温度读数会很高。同时，阳光直射也会严重影响传感器的使用寿命。建议安装传感器时不要将塑料外壳部分暴露在阳光下。  

电导率  
电导率(EC)是用来表征物质对电流传导能力的指标，可以以此推断溶液中极性分子的含量。电导率的测定是通过对两个电极施加变换的电流，测定电极间的阻抗获得的。电导率等于阻抗的倒数乘以单位常数 （电极间距离 /电极面积）。5TE使用双探针阵列测定EC，该阵列位于其中两个叉状探针的不锈钢螺丝上。 皮肤上的微量油脂接触到螺丝后会的影响EC的测定精度。如果发生了上述情况，请参考手册Z后的清 洁部分对螺丝进行清洁。5TE测定的是周围介质的体积电导率（bulk EC）。bulk EC出厂时的校准值保证了 在0~7dS/m的电导率范围内精度为±10%。这一精度范围*大多数的野外、温室及苗圃测定。但含盐量高的土壤电导率会大于上述标定范围。5TE的测定范围可达23.1 dS/m bulk EC，当bulk EC大于7 dS/m 时，需要用户自行校准。另外，大于7 dS/m时，EC的测定对电极表面的油脂非常敏感。如果你要测定盐渍 土，请务必阅读手册Z后的传感器清洁章节。  
数采通讯  
当激发电压开启时，5TE开始测定。50ms的激发时间内，3个测定参数以ASCII码输入数采。1200波特率 8位异步连续输出，无奇偶性，一个停止位。电压范围是0-3.6V，晶体管逻辑电路。测定间隔内要断电。ASCII 数据串内使用空格分隔三个参数。数据串以回车结束。个数值是原始介电常数，第二个是原始电导率值，第三个是原始温度值。下面的内容说明了原始值如何转化成标准单位的值。  




测量精度表观介电常数（εa）：±1εa（无单位）从1   - 40（土壤范围），±15％从40 - 80  
土壤体积含水量（VWC）：使用Topp方程：溶液电导率<10 dS / m的矿质土壤中典型的±0.03 m3 / m3（±3％VWC）使用介质特异性校准，在任何多孔介质中±0.01 - 0.02 m3 / m3（±1-2％VWC）  
电导率（EC）：从0到7 dS /   m的±10％，用户校准大于7 dS / m  
温度：±1°C  
精度说明εa：0.1εa为1-20，<0.75εa为20-80  
VWC：0.0008m 3 / m 3（0.08％VWC），0至50％VWC  
EC：0.01dS / m，从0至7dS / m，0.05dS / m，从7至23.1dS   / m  
温度：0.1℃  
测量范围εa：1（空气）?80（水）  
EC：0-23dS   / m（本体）  
温度：-40 -   60°C *  
测量时间150 ms  
传感器类型VWC：频域  
EC：两个探头设计  
温度：热敏电阻  
输出RS232（TTL），SDI-12 ，RS485  
操作环境 -40°至60℃*  
电源要求3.6 - 15   VDC，0.3 mA静态，在150 ms测量期间为10   mA  
电缆长度传感器标配5米电缆。可提供定制电缆长度。Z大电缆长度为75 m。  
电缆连接器类型3.5 mm“立体声”插头，或剥线镀锡导线（3）  
传感器尺寸10cm×3.2cm×0.7cm